JP2014010369A

JP2014010369A - Zoom lens, camera, and portable information terminal device

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Publication number: JP2014010369A
Application number: JP2012148040A
Authority: JP
Inventors: Yoshifumi Sudo; 芳文須藤
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2012-06-29
Filing date: 2012-06-29
Publication date: 2014-01-20
Anticipated expiration: 2032-06-29
Also published as: JP5950195B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compact zoom lens having a half field angle of 45 degrees or more at a short focal end, an F number of 2.0 or less at the short focal end, an F number of approximately 3.0 at a long focal end, a small number of lenses and a resolution corresponding to an imaging element of 10 to 20 million pixels.SOLUTION: The zoom lens comprises a first lens group G1 having positive refractive power, a second lens group G2 having negative refractive power, a third lens group G3 having positive refractive power and a fourth lens group G4 having positive refractive power, which are disposed in order from an object side. In the zoom lens, when varying magnification from a short focal end to a long focal end, an interval between the first lens group G1 and the second lens group G2 is increased, an interval between the second lens group G2 and the third lens group G3 is decreased, and an interval between the third lens group G3 and the force lens group G4 is changed. The first lens group G1 is composed of one positive lens, and the third lens group G3 is composed of a positive lens, a positive lens, a negative lens, and a positive lens. The interval between the first lens group G1 and the second lens group G2 and the interval between the second lens group G2 and the third lens group G3 are prescribed so as to satisfy a predetermined conditional expression. Accordingly, a decrease in F number at the long focal end and high performance are achieved.

Description

本発明は、焦点距離を変化させて画角を変化させる変倍機能を有するレンズに係り、特に、固体撮像素子を用いて被写体のデジタル画像データを取得する、いわゆるデジタルカメラやビデオカメラ等に好適なズームレンズ、そのようなズームレンズを撮像用光学系として用いるカメラおよびそのような撮像機能を有する携帯情報端末装置に関するものである。 The present invention relates to a lens having a zooming function for changing the angle of view by changing the focal length, and is particularly suitable for a so-called digital camera or video camera that obtains digital image data of a subject using a solid-state imaging device. The present invention relates to a zoom lens, a camera using such a zoom lens as an imaging optical system, and a portable information terminal device having such an imaging function.

デジタルカメラの市場は、非常に大きなものとなっており、ユーザのデジタルカメラに対する要望も多岐にわたっている。中でも、高画質化と小型化は常にユーザの欲するところであり、ユーザのデジタルカメラに対する要望の大きなウエイトを占めている。このため、撮影レンズとして用いるズームレンズにも、高性能化と小型化の両立が求められている。
小型化という面では、まず、使用時のレンズ全長（最も物体側のレンズ面から像面までの距離）を短縮することが必要であり、また、各レンズ群の厚みを縮小して、収納時の全長を抑えることも重要である。さらに、高性能化という面では、全ズーム域にわたって、少なくとも、１０００万〜１５００万画素の撮像素子に対応する解像力を全ズーム域にわたって有することが必要である。
また、撮影レンズの広画角化を望むユーザも多く、ズームレンズの短焦点端の半画角は４５度以上であることが望ましい。
さらに、大口径化を望まれており、短焦点端のＦナンバが２．０以下、長焦点端のＦナンバが３程度であることが望ましい。
また、デジタルカメラ用のズームレンズには多くの種類が考えられるが、大口径化に適するタイプとして、第１レンズ群は、像側に凸になるように移動し、第２レンズ群は、像側に移動し、第３レンズ群は、物体側に移動し、第４レンズ群が、移動するズームレンズがある。 The market for digital cameras has become very large, and the demands of users for digital cameras are also diverse. Among them, high image quality and miniaturization are always desired by users, and occupy a great demand for users' digital cameras. For this reason, zoom lenses used as photographing lenses are also required to have both high performance and downsizing.
In terms of miniaturization, it is first necessary to shorten the total lens length (distance from the lens surface closest to the object side to the image plane) during use, and reduce the thickness of each lens group for storage. It is also important to reduce the overall length of the. Further, in terms of high performance, it is necessary to have a resolving power corresponding to an imaging element of 10 million to 15 million pixels over the entire zoom range over the entire zoom range.
In addition, there are many users who desire a wider angle of view of the photographing lens, and it is desirable that the half angle of view at the short focal point of the zoom lens is 45 degrees or more.
Further, a large aperture is desired, and it is desirable that the F number at the short focal end is 2.0 or less and the F number at the long focal end is about 3.
Although there are many types of zoom lenses for digital cameras, the first lens group moves so as to be convex toward the image side, and the second lens group There is a zoom lens that moves to the side, the third lens group moves to the object side, and the fourth lens group moves.

物体側より、順次、正の屈折力を持つ第１レンズ群と、負の屈折力を持つ第２レンズ群と、正の屈折力を持つ第３レンズ群と、正の屈折力を持つ第４レンズ群とを配置してなり、第１レンズ群を正レンズで構成し、第２レンズ群を負レンズ・負レンズ・正レンズで構成するズームレンズの従来例としては、特開２００４−１９９０００号公報（以下、「特許文献１」という）、特開２００１−２４２３７９号公報（以下、「特許文献２」という）、特開２００２−７２０８７号公報（以下、「特許文献３」という）、特開２００２−１９６２４１号公報（以下、「特許文献４」という）等に記載されたものがある。
これら、特許文献１、特許文献２、特許文献３および特許文献４に記載されたズームレンズは、４５度程度の広画角化が達成できていない。 In order from the object side, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, a third lens group having a positive refractive power, and a fourth lens having a positive refractive power. Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2004-199000 is a conventional zoom lens in which a first lens group is composed of a positive lens and a second lens group is composed of a negative lens, a negative lens, and a positive lens. Gazette (hereinafter referred to as “Patent Document 1”), Japanese Patent Laid-Open No. 2001-242379 (hereinafter referred to as “Patent Document 2”), Japanese Patent Laid-Open No. 2002-72087 (hereinafter referred to as “Patent Document 3”), There are some which were described in 2002-196241 gazette (henceforth "patent document 4") etc.
These zoom lenses described in Patent Document 1, Patent Document 2, Patent Document 3 and Patent Document 4 cannot achieve a wide angle of view of about 45 degrees.

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、請求項１に記載の発明は、短焦点端の半画角が４５度程度と十分に広画角でありながら短焦点端のＦナンバが２．０以下、長焦点端のＦナンバが３．０程度であり、構成枚数が９枚程度、小型でかつ１０００万〜２０００万画素の撮像素子に対応した解像力を有するズームレンズを提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and the invention according to claim 1 is such that the half angle of view of the short focus end is about 45 degrees and the angle of short focus F is sufficiently wide. A zoom lens with a number of 2.0 or less, an F number at the long focal length of about 3.0, a configuration of about 9, a compact zoom lens that has a resolving power corresponding to an image sensor with 10 to 20 million pixels. The purpose is to do.

請求項１に記載した発明に係るズームレンズは、上述した目的を達成するために、
物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と負の屈折力を有する第２レンズ群と正の屈折力を有する第３レンズ群と正の屈折力を有する第４レンズ群を有し、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間隔が増大し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔が減少し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群の間隔が変化するズームレンズにおいて、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間に開口絞りを配設し、
短焦点端において前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔をＤ２３ｗとし、長焦点端において前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間隔をＤ１２ｔとし、短焦点端の焦点距離をｆｗとし、長焦点端の焦点距離をｆｔとして、
下記の条件式：
５＜Ｄ２３ｗ／ｆｗ＜７（１）
０．８＜Ｄ１２ｔ／ｆｔ＜１．５（２）
を満足することを特徴としている。 In order to achieve the above object, a zoom lens according to the invention described in claim 1 is provided.
In order from the object side, there are a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, a third lens group having a positive refractive power, and a fourth lens group having a positive refractive power. When changing the magnification from the short focus end to the long focus end, the distance between the first lens group and the second lens group is increased, and the distance between the second lens group and the third lens group is decreased, In the zoom lens in which the distance between the third lens group and the fourth lens group changes, an aperture stop is disposed between the second lens group and the third lens group,
The distance between the second lens group and the third lens group is D23w at the short focus end, the distance between the first lens group and the second lens group is D12t at the long focus end, and the focal length of the short focus end is fw. And let ft be the focal length of the long focal point,
The following conditional expression:
5 <D23w / fw <7 (1)
0.8 <D12t / ft <1.5 (2)
It is characterized by satisfying.

本発明の請求項１に係るズームレンズによれば、
物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と負の屈折力を有する第２レンズ群と正の屈折力を有する第３レンズ群と正の屈折力を有する第４レンズ群を有し、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間隔が増大し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔が減少し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群の間隔が変化するズームレンズにおいて、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間に開口絞りを配設し、
短焦点端において前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔をＤ２３ｗとし、長焦点端において前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間隔をＤ１２ｔとし、短焦点端の焦点距離をｆｗとし、長焦点端の焦点距離をｆｔとして、
下記の条件式：
５＜Ｄ２３ｗ／ｆｗ＜７（１）
０．８＜Ｄ１２ｔ／ｆｔ＜１．５（２）
を満足することにより、
特に、短焦点端の半画角が４２度以上と十分に広画角でありながら、短焦点端のＦナンバが２．０以下、長焦点端のＦナンバが３．０程度であり、構成枚数が９枚程度と少なく、小型でかつ１０００万〜２０００万画素の撮像素子に対応した解像力を有するズームレンズを提供することができ、延いては、小型かつ高画質で、通常の撮影領域を十分にカバーする変倍域を有したカメラおよび携帯情報端末装置を提供することができる。 According to the zoom lens according to claim 1 of the present invention,
In order from the object side, there are a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, a third lens group having a positive refractive power, and a fourth lens group having a positive refractive power. When changing the magnification from the short focus end to the long focus end, the distance between the first lens group and the second lens group is increased, and the distance between the second lens group and the third lens group is decreased, In the zoom lens in which the distance between the third lens group and the fourth lens group changes, an aperture stop is disposed between the second lens group and the third lens group,
The distance between the second lens group and the third lens group is D23w at the short focus end, the distance between the first lens group and the second lens group is D12t at the long focus end, and the focal length of the short focus end is fw. And let ft be the focal length of the long focal point,
The following conditional expression:
5 <D23w / fw <7 (1)
0.8 <D12t / ft <1.5 (2)
By satisfying
In particular, while the half angle of view at the short focus end is a sufficiently wide angle of 42 degrees or more, the F number at the short focus end is 2.0 or less, and the F number at the long focus end is about 3.0. It is possible to provide a zoom lens that has a resolution of a small size and about 10 to 20 million pixels, and is small and high in image quality. It is possible to provide a camera and a portable information terminal device having a zooming range that sufficiently covers.

本発明の第１の実施の形態の実施例１に係るズームレンズの光学系の構成およびズーミングに伴うズーム軌跡を示す図であり、（ａ）は短焦点端（広角端・Ｗｉｄｅ）、（ｂ）は中間焦点距離（Ｍｅａｎ）および（ｃ）は長焦点端（望遠端・Ｔｅｌｅ）のそれぞれにおける光軸に沿った断面図である。It is a figure which shows the structure of the optical system of the zoom lens which concerns on Example 1 of the 1st Embodiment of this invention, and the zoom locus | trajectory accompanying zooming, (a) is a short focus end (wide-angle end and Wide), (b) ) Is an intermediate focal length (Mean) and (c) is a sectional view along the optical axis at each of the long focal ends (telephoto end / Tele). 本発明の第１の実施の形態の実施例２に係るズームレンズの光学系の構成およびズーミングに伴うズーム軌跡を示す図であり、（ａ）は短焦点端（広角端・Ｗｉｄｅ）、（ｂ）は中間焦点距離（Ｍｅａｎ）および（ｃ）は長焦点端（望遠端・Ｔｅｌｅ）のそれぞれにおける光軸に沿った断面図である。It is a figure which shows the structure of the optical system of the zoom lens based on Example 2 of the 1st Embodiment of this invention, and the zoom locus | trajectory accompanying zooming, (a) is a short focus end (wide-angle end and Wide), (b) ) Is an intermediate focal length (Mean) and (c) is a sectional view along the optical axis at each of the long focal ends (telephoto end / Tele). 本発明の第１の実施の形態の実施例３に係るズームレンズの光学系の構成およびズーミングに伴うズーム軌跡を示す図であり、（ａ）は短焦点端（広角端・Ｗｉｄｅ）、（ｂ）は中間焦点距離（Ｍｅａｎ）および（ｃ）は長焦点端（望遠端・Ｔｅｌｅ）のそれぞれにおける光軸に沿った断面図である。It is a figure which shows the structure of the optical system of the zoom lens which concerns on Example 3 of the 1st Embodiment of this invention, and the zoom locus | trajectory accompanying zooming, (a) is a short focus end (wide-angle end and Wide), (b) ) Is an intermediate focal length (Mean) and (c) is a sectional view along the optical axis at each of the long focal ends (telephoto end / Tele). 本発明の第１の実施の形態の実施例４に係るズームレンズの光学系の構成およびズーミングに伴うズーム軌跡を示す図であり、（ａ）は短焦点端（広角端・Ｗｉｄｅ）、（ｂ）は中間焦点距離（Ｍｅａｎ）および（ｃ）は長焦点端（望遠端・Ｔｅｌｅ）のそれぞれにおける光軸に沿った断面図である。It is a figure which shows the structure of the optical system of the zoom lens based on Example 4 of the 1st Embodiment of this invention, and the zoom locus | trajectory accompanying zooming, (a) is a short focus end (wide-angle end and Wide), (b) ) Is an intermediate focal length (Mean) and (c) is a sectional view along the optical axis at each of the long focal ends (telephoto end / Tele).

図１に示す本発明の実施例１によるズームレンズの短焦点端（広角端）における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。FIG. 2 is an aberration curve diagram showing spherical aberration, astigmatism, distortion and coma at the short focal end (wide angle end) of the zoom lens according to Example 1 of the present invention shown in FIG. 1. 図１に示す本発明の実施例１によるズームレンズの中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。FIG. 3 is an aberration curve diagram showing spherical aberration, astigmatism, distortion and coma aberration at the intermediate focal length of the zoom lens according to Example 1 of the present invention shown in FIG. 1. 図１に示す本発明の実施例１によるズームレンズの長焦点端（望遠端）における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。FIG. 3 is an aberration curve diagram showing spherical aberration, astigmatism, distortion and coma aberration at the long focal end (telephoto end) of the zoom lens according to Embodiment 1 of the present invention shown in FIG. 1. 図５に示す本発明の実施例２によるズームレンズの短焦点端（広角端）における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。FIG. 6 is an aberration curve diagram showing spherical aberration, astigmatism, distortion and coma at the short focal end (wide angle end) of the zoom lens according to Embodiment 2 of the present invention shown in FIG. 5. 図５に示す本発明の実施例２によるズームレンズの中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。FIG. 6 is an aberration curve diagram showing spherical aberration, astigmatism, distortion and coma aberration at the intermediate focal length of the zoom lens according to Example 2 of the present invention shown in FIG. 5. 図５に示す本発明の実施例２によるズームレンズの長焦点端（望遠端）における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。FIG. 6 is an aberration curve diagram showing spherical aberration, astigmatism, distortion and coma at the long focal end (telephoto end) of the zoom lens according to Embodiment 2 of the present invention shown in FIG. 5. 図９に示す本発明の実施例３によるズームレンズの短焦点端（広角端）における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。FIG. 10 is an aberration curve diagram showing spherical aberration, astigmatism, distortion and coma aberration at the short focal end (wide angle end) of the zoom lens according to Example 3 illustrated in FIG. 9; 図９に示す本発明の実施例３によるズームレンズの中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。FIG. 10 is an aberration curve diagram showing spherical aberration, astigmatism, distortion and coma aberration at the intermediate focal length of the zoom lens according to Example 3 illustrated in FIG. 9. 図９に示す本発明の実施例３によるズームレンズの長焦点端（望遠端）における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。FIG. 10 is an aberration curve diagram showing spherical aberration, astigmatism, distortion and coma aberration at the long focal end (telephoto end) of the zoom lens according to Example 3 illustrated in FIG. 9; 図１３に示す本発明の実施例４によるズームレンズの短焦点端（広角端）における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。FIG. 14 is an aberration curve diagram showing spherical aberration, astigmatism, distortion aberration, and coma aberration at the short focal end (wide angle end) of the zoom lens according to Example 4 illustrated in FIG. 13; 図１３に示す本発明の実施例４によるズームレンズの中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。FIG. 14 is an aberration curve diagram showing spherical aberration, astigmatism, distortion and coma aberration at the intermediate focal length of the zoom lens according to Example 4 illustrated in FIG. 13. 図１３に示す本発明の実施例４によるズームレンズの長焦点端（望遠端）における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。FIG. 14 is an aberration curve diagram showing spherical aberration, astigmatism, distortion and coma aberration at the long focal end (telephoto end) of the zoom lens according to Embodiment 4 of the present invention shown in FIG. 13; 本発明の第２の実施の形態に係る撮像装置としてのデジタルカメラの外観構成を模式的に示す物体側から見た斜視図である。It is the perspective view seen from the object side which shows typically the external appearance structure of the digital camera as an imaging device which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 図１７のデジタルカメラの外観構成を模式的に示す撮影者側から見た斜視図である。It is the perspective view seen from the photographer side which shows typically the external appearance structure of the digital camera of FIG. 図１７のデジタルカメラの機能構成を模式的に示すブロック図である。FIG. 18 is a block diagram schematically illustrating a functional configuration of the digital camera in FIG. 17. 本発明で使用している画像処理による歪曲収差の電子的な補正を説明するための撮像視野の模式図である。It is a schematic diagram of the imaging visual field for demonstrating the electronic correction | amendment of the distortion aberration by the image processing used by this invention.

以下、本発明の実施の形態に基づき、図面を参照して本発明に係るズームレンズ、カメラおよび携帯情報端末装置を詳細に説明する。具体的な実施例（数値実施例）について説明する前に、まず、本発明の原理的な実施の形態を説明する。
本発明の第１の実施の形態に係るズームレンズは、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と負の屈折力を有する第２レンズ群と正の屈折力を有する第３レンズ群と正の屈折力を有する第４レンズ群を有し、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間隔が増大し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔が減少し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群の間隔が変化するズームレンズであって、それぞれ以下のような特徴を有するものである。その第１の特徴は、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間に開口絞りを配設し、
短焦点端において前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔をＤ２３ｗとし、長焦点端において前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間隔をＤ１２ｔとし、短焦点端の焦点距離をｆｗとし、長焦点端の焦点距離をｆｔとして、
下記の条件式：
５＜Ｄ２３ｗ／ｆｗ＜７（１）
０．８＜Ｄ１２ｔ／ｆｔ＜１．５（２）
を満足することにある（請求項１に対応する）。 Hereinafter, based on an embodiment of the present invention, a zoom lens, a camera, and a portable information terminal device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Before describing specific examples (numerical examples), first, a fundamental embodiment of the present invention will be described.
The zoom lens according to the first embodiment of the present invention includes, in order from the object side, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, and a third lens having a positive refractive power. A fourth lens group having a positive refracting power and a lens group, and when changing the magnification from the short focal end to the long focal end, an interval between the first lens group and the second lens group increases, and the second A zoom lens in which the distance between the lens group and the third lens group is decreased, and the distance between the third lens group and the fourth lens group is changed. The zoom lens has the following characteristics. The first feature is that an aperture stop is disposed between the second lens group and the third lens group,
The distance between the second lens group and the third lens group is D23w at the short focus end, the distance between the first lens group and the second lens group is D12t at the long focus end, and the focal length of the short focus end is fw. And let ft be the focal length of the long focal point,
The following conditional expression:
5 <D23w / fw <7 (1)
0.8 <D12t / ft <1.5 (2)
Is satisfied (corresponding to claim 1).

また、第１の実施の形態の第２の特徴とするところは、前記第１レンズ群は正レンズ１枚で構成し、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とし、短焦点端の焦点距離をｆｗとして、下記条件式：
１５＜ｆ１／ｆｗ＜３０（３）
を満足することにある（請求項２に対応する）。
また、本発明の第１の実施の形態の第３の特徴は、前記第４レンズ群でフォーカシングを行い、
短焦点端において前記第３レンズ群と前記第４レンズ群の間隔をＤ３４ｗとし、長焦点端において前記第３レンズ群と前記第４レンズ群の間隔をＤ３４ｔとし、短焦点端の焦点距離をｆｗとし、長焦点端の焦点距離をｆｔとして、
下記条件式：
０．５＜Ｄ３４ｗ／ｆｗ＜１．５（４）
０．５＜Ｄ３４ｔ／ｆｔ＜１．０（５）
を満足することにある（請求項３に対応する）。 The second feature of the first embodiment is that the first lens group is composed of one positive lens, the focal length of the first lens group is f1, and the focal length of the short focal end. Where fw is the following conditional expression:
15 <f1 / fw <30 (3)
(Corresponding to claim 2).
The third feature of the first embodiment of the present invention is that the fourth lens group performs focusing,
The distance between the third lens group and the fourth lens group is D34w at the short focal end, the distance between the third lens group and the fourth lens group is D34t at the long focal end, and the focal length of the short focal end is fw. And let ft be the focal length of the long focal point,
The following conditional expression:
0.5 <D34w / fw <1.5 (4)
0.5 <D34t / ft <1.0 (5)
(Corresponding to claim 3).

また、同様に第４の特徴は、
前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４とし、短焦点端の焦点距離をｆｗとして、
下記条件式：
５＜ｆ４／ｆｗ＜１０（６）
を満足することにある（請求項４に対応する）。
また、第５の特徴は、
短焦点端におけるレンズ全長をＴＬｗとし、長焦点端におけるレンズ全長をＴＬｔとし、短焦点端の焦点距離をｆｗとし、長焦点端の焦点距離をｆｔとして、
下記条件式：
１２＜ＴＬｗ／ｆｗ＜１７（７）
３．５＜ＴＬｔ／ｆｔ＜５．０（８）
を満足することにある（請求項５に対応する）。 Similarly, the fourth feature is
The focal length of the fourth lens group is f4, the focal length of the short focal end is fw,
The following conditional expression:
5 <f4 / fw <10 (6)
(Corresponding to claim 4).
The fifth feature is that
The total lens length at the short focal end is TLw, the total lens length at the long focal end is TLt, the focal length at the short focal end is fw, and the focal length at the long focal end is ft.
The following conditional expression:
12 <TLw / fw <17 (7)
3.5 <TLt / ft <5.0 (8)
(Corresponding to claim 5).

また、第６の特徴は、
前記第１レンズ群の光軸上での厚さをＤ１とし、前記第２レンズ群の光軸上での厚さをＤ２とし、前記第３レンズ群の光軸上での厚さをＤ３とし、前記第４レンズ群の光軸上での厚さをＤ４とし、短焦点端の焦点距離をｆｗとして、
下記条件式：
０．４＜Ｄ１／ｆｗ＜１．０（９）
２．０＜Ｄ２／ｆｗ＜３．０（１０）
１．８＜Ｄ３／ｆｗ＜２．５（１１）
０．３＜Ｄ４／ｆｗ＜０．６（１２）
を満足することにある（請求項６に対応する）。
また、第７の特徴は、
短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記開口絞りが独立で移動することにある（請求項７に対応する）。 The sixth feature is that
The thickness of the first lens group on the optical axis is D1, the thickness of the second lens group on the optical axis is D2, and the thickness of the third lens group on the optical axis is D3. The thickness of the fourth lens group on the optical axis is D4, and the focal length of the short focal end is fw.
The following conditional expression:
0.4 <D1 / fw <1.0 (9)
2.0 <D2 / fw <3.0 (10)
1.8 <D3 / fw <2.5 (11)
0.3 <D4 / fw <0.6 (12)
(Corresponding to claim 6).
The seventh feature is that
The aperture stop moves independently upon zooming from the short focal end to the long focal end (corresponding to claim 7).

また、第８の特徴は、
短焦点端における前記開口絞りと前記第３レンズ群の間隔をＴＬｓ３＿ｗとし、短焦点端における前記第２レンズ群と前記開口絞りの間隔をＴＬ２ｓ＿ｗとして、
下記条件式：
０．１５＜ＴＬｓ３＿ｗ／ＴＬ２ｓ＿ｗ＜０．４０（１３）
を満足することにある（請求項８に対応する）。
また、本発明に係るカメラの特徴は、
前記のいずれかのズームレンズを、撮影用光学系として有することにある（請求項９に対応する）。
また、本発明に係る携帯情報端末装置の特徴は、
上記のいずれかのズームレンズを、カメラ機能部の撮影用光学系として有することにある（請求項１０に対応する）。
次に、本発明の第１の実施の形態に係るズームレンズの作用につき、主として、添付図面の図１〜図４を用いて説明する。 The eighth feature is that
The distance between the aperture stop and the third lens group at the short focus end is TLs3_w, and the distance between the second lens group and the aperture stop at the short focus end is TL2s_w.
The following conditional expression:
0.15 <TLs3_w / TL2s_w <0.40 (13)
Is satisfied (corresponding to claim 8).
The features of the camera according to the present invention are as follows:
One of the zoom lenses is provided as a photographing optical system (corresponding to claim 9).
The characteristics of the portable information terminal device according to the present invention are as follows:
One of the above zoom lenses is provided as a photographing optical system of the camera function unit (corresponding to claim 10).
Next, the operation of the zoom lens according to the first embodiment of the present invention will be described mainly with reference to FIGS.

本発明の第１の実施の形態のような、正、負、正、正の４レンズ群で構成されるズームレンズは、第３レンズ群Ｇ３が主要な変倍作用を負担する、いわゆるバリエータとして構成される。
前記第３レンズ群Ｇ３で変倍するためには、短焦点端での変倍するための空気間隔である前記第２レンズ群Ｇ２と前記第３レンズ群Ｇ３の間隔を適切に設定することが重要になる。
また長焦点端において、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間隔を適切に設定することで長焦点端においてのＦナンバを小さくしつつ、高性能にすることができる。
そこで、以下の条件式（１）、（２）を満足することが望ましい（請求項１に対応する）。
５＜Ｄ２３ｗ／ｆｗ＜７（１）
０．８＜Ｄ１２ｔ／ｆｔ＜１．５（２）
但し、Ｄ２３ｗは、短焦点端において前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔であり、Ｄ１２ｔは、長焦点端において前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間隔であり、ｆｗは、短焦点端の焦点距離、ｆｔは、長焦点端の焦点距離である。 A zoom lens composed of four positive, negative, positive, and positive lens groups as in the first embodiment of the present invention is a so-called variator in which the third lens group G3 bears a main zooming action. Composed.
In order to change the magnification by the third lens group G3, it is necessary to appropriately set an interval between the second lens group G2 and the third lens group G3, which is an air interval for changing the magnification at the short focal point. Become important.
In addition, by appropriately setting the distance between the first lens group and the second lens group at the long focal end, it is possible to achieve high performance while reducing the F number at the long focal end.
Therefore, it is desirable to satisfy the following conditional expressions (1) and (2) (corresponding to claim 1).
5 <D23w / fw <7 (1)
0.8 <D12t / ft <1.5 (2)
However, D23w is an interval between the second lens group and the third lens group at the short focal end, D12t is an interval between the first lens group and the second lens group at the long focal end, and fw is , The focal length of the short focal end, and ft is the focal length of the long focal end.

条件式（１）の上限値を超えると、前記第１レンズ群や前記第２レンズ群が大型化し、軸外収差を補正することが困難になる。一方、条件式（１）の下限値を下回ると、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の空気間隔が小さくなりすぎ、ズーム域全体の収差補正が困難になる。
また、条件式（２）の上限値を超えると、前記第１レンズ群が大型化したり、全長を一定にしようとするとズーム域全体の収差補正が困難になる。一方、条件式（２）の下限値を下回ると、長焦点端においてのＦナンバを小さくできなかったり、ズーム域全体の収差補正が困難になる。
高性能でありながら小型にするためには、前記第１レンズ群を１枚で構成し、以下の条件式（３）を満足することが望ましい（請求項２に対応する）。
１５＜ｆ１／ｆｗ＜３０（３）
但し、ｆ１は、第１レンズ群の焦点距離であり、ｆｗは、短焦点端の焦点距離である。
条件式（３）の下限値を下回ると、単色収差を補正しつつ、望遠端における軸上色収差等を十分に補正することが困難になる。条件式（３）の上限値を超えると、前記第１レンズ群のパワーが弱くなりすぎ、前記第２レンズ群による変倍が困難になり、ズーム域全体における収差補正が困難になる。 When the upper limit value of conditional expression (1) is exceeded, the first lens group and the second lens group become large, and it becomes difficult to correct off-axis aberrations. On the other hand, if the lower limit of conditional expression (1) is not reached, the air space between the second lens group and the third lens group becomes too small, making it difficult to correct aberrations in the entire zoom range.
If the upper limit of conditional expression (2) is exceeded, it will be difficult to correct aberrations in the entire zoom range if the first lens group becomes large or the overall length is made constant. On the other hand, if the lower limit of conditional expression (2) is not reached, the F number at the long focal end cannot be reduced, and it becomes difficult to correct aberrations in the entire zoom range.
In order to achieve high performance and a small size, it is desirable that the first lens group is composed of one lens and satisfies the following conditional expression (3) (corresponding to claim 2).
15 <f1 / fw <30 (3)
Here, f1 is the focal length of the first lens group, and fw is the focal length of the short focal end.
If the lower limit of conditional expression (3) is not reached, it will be difficult to sufficiently correct axial chromatic aberration and the like at the telephoto end while correcting monochromatic aberration. When the upper limit value of conditional expression (3) is exceeded, the power of the first lens group becomes too weak, making it difficult to change the magnification by the second lens group, making it difficult to correct aberrations in the entire zoom range.

また前記第１レンズ群を１枚で構成することにより、前記第１レンズ群内のゴースト低減を図ることもできる。
さらに高性能にするためには、以下の条件式を満足すると良い。
１．４５＜Ｎｄ＜１．６５
５０＜νｄ＜８５
但し、Ｎｄは、前記第１レンズ群の正レンズの屈折率、νｄは、前記第１レンズ群の正レンズのアッベ数である。
上記条件式を満足することにより、十分な収差補正をすることができる。この範囲を満足する硝種には、例えば安価な硝種（Ｓ−ＢＳＬ７［ＯＨＡＲＡ］）等があり、コストダウンを望むことができる。
近距離までフォーカシングできながら、小型で高性能にするためには、前記第４レンズ群でフォーカシングを行い、以下の条件式（４）、（５）を満足すると良い（請求項３に相当する）。
０．５＜Ｄ３４ｗ／ｆｗ＜１．５（４）
０．５＜Ｄ３４ｔ／ｆｔ＜１．０（５）
但し、Ｄ３４ｗは、短焦点端において前記第３レンズ群と前記第４レンズ群の間隔であり、Ｄ３４ｔは、長焦点端において前記第３レンズ群と前記第４レンズ群の間隔であり、ｆｗは、短焦点端の焦点距離、ｆｔは、長焦点端の焦点距離である。 Moreover, the ghost reduction in the said 1st lens group can also be aimed at by comprising the said 1st lens group by 1 sheet.
In order to achieve higher performance, the following conditional expression should be satisfied.
1.45 <Nd <1.65
50 <νd <85
Where Nd is the refractive index of the positive lens of the first lens group, and νd is the Abbe number of the positive lens of the first lens group.
By satisfying the above conditional expression, sufficient aberration correction can be performed. Examples of glass types that satisfy this range include an inexpensive glass type (S-BSL7 [OHARA]), and cost reduction can be desired.
In order to achieve small size and high performance while focusing to a short distance, it is preferable to perform focusing with the fourth lens group and satisfy the following conditional expressions (4) and (5) (corresponding to claim 3). .
0.5 <D34w / fw <1.5 (4)
0.5 <D34t / ft <1.0 (5)
However, D34w is an interval between the third lens group and the fourth lens group at the short focal end, D34t is an interval between the third lens group and the fourth lens group at the long focal end, and fw is , The focal length of the short focal end, and ft is the focal length of the long focal end.

条件式（４）の上限値を超えると、フォーカシングするための空気間隔を大きく確保しすぎ、短焦点端の収差補正が困難になる。条件式（４）の下限値を下回ると、フォーカシングによる空気間隔が小さくなりすぎ、小さい空気間隔でフォーカシングするとフォーカシングにより発生する収差の補正が困難となる。
条件式（５）の上限値を超えると、フォーカシングするための空気間隔を大きく確保しすぎ、長焦点端の収差補正が困難になる。条件式（５）の下限値を下回ると、フォーカシングによる空気間隔が小さくなりすぎ、小さい空気間隔でフォーカシングするとフォーカシングにより発生する収差の補正が困難でなる。
さらに高性能にするためには、以下の条件式（６）を満足することが望ましい（請求項４に相当する）。
５＜ｆ４／ｆｗ＜１０（６）
但し、ｆ４は、前記第４レンズ群の焦点距離であり、ｆｗは、短焦点端の焦点距離である。 If the upper limit value of conditional expression (4) is exceeded, a large air space for focusing will be secured, and it will be difficult to correct the aberration at the short focal end. If the lower limit value of the conditional expression (4) is not reached, the air interval due to focusing becomes too small, and if focusing is performed with a small air interval, it becomes difficult to correct aberrations caused by focusing.
If the upper limit value of conditional expression (5) is exceeded, a large air space for focusing will be secured, and it will be difficult to correct the aberration at the long focal end. If the lower limit value of the conditional expression (5) is not reached, the air interval due to focusing becomes too small, and if focusing is performed with a small air interval, it becomes difficult to correct aberrations caused by focusing.
In order to achieve higher performance, it is desirable to satisfy the following conditional expression (6) (corresponding to claim 4).
5 <f4 / fw <10 (6)
Here, f4 is the focal length of the fourth lens group, and fw is the focal length of the short focal end.

条件式（６）の上限値を超えると、射出瞳が像面に近くなりすぎ、テレセントリック性が劣化する。 If the upper limit value of conditional expression (6) is exceeded, the exit pupil becomes too close to the image plane and the telecentricity deteriorates.

条件式（６）の下限値を下回ると、前記第４レンズ群で発生する収差を簡易な構成で補正することが困難になる。前記第４レンズ群は、１枚で構成することが望ましい。
さらに高性能にするためには、以下の条件式（７）、（８）を満足することが望ましい（請求項５に対応する）。
１２＜ＴＬｗ／ｆｗ＜１７（７）
３．５＜ＴＬｔ／ｆｔ＜５．０（８）
但し、ＴＬｗは、短焦点端におけるレンズ全長であり、ＴＬｔは、長焦点端におけるレンズ全長であり、ｆｗは、短焦点端の焦点距離であり、ｆｔは、長焦点端の焦点距離である。 If the lower limit of conditional expression (6) is not reached, it will be difficult to correct aberrations occurring in the fourth lens group with a simple configuration. It is desirable that the fourth lens group is composed of one lens.
In order to achieve higher performance, it is desirable to satisfy the following conditional expressions (7) and (8) (corresponding to claim 5).
12 <TLw / fw <17 (7)
3.5 <TLt / ft <5.0 (8)
Where TLw is the total lens length at the short focal end, TLt is the total lens length at the long focal end, fw is the focal length at the short focal end, and ft is the focal length at the long focal end.

条件式（７）、（８）の条件範囲内に設定すると、収差を十分に補正しつつ、小型にすることができる。
さらに小型でありながら高性能にするためには、以下の条件式（９）、（１０）、（１１）、（１２）を満足することが望ましい（請求項６に対応する）。
０．４＜Ｄ１／ｆｗ＜１．０（９）
２．０＜Ｄ２／ｆｗ＜３．０（１０）
１．８＜Ｄ３／ｆｗ＜２．５（１１）
０．３＜Ｄ４／ｆｗ＜０．６（１２）
但し、Ｄ１は、前記第１レンズ群の光軸上での厚さであり、Ｄ２は、前記第２レンズ群の光軸上での厚さであり、Ｄ３は、前記第３レンズ群の光軸上での厚さであり、Ｄ４は、前記第４レンズ群の光軸上での厚さであり、ｆｗは、短焦点端の焦点距離である。 Setting within the condition range of conditional expressions (7) and (8) can reduce the size while sufficiently correcting the aberration.
In order to achieve high performance while being compact, it is desirable that the following conditional expressions (9), (10), (11), and (12) are satisfied (corresponding to claim 6).
0.4 <D1 / fw <1.0 (9)
2.0 <D2 / fw <3.0 (10)
1.8 <D3 / fw <2.5 (11)
0.3 <D4 / fw <0.6 (12)
Where D1 is the thickness of the first lens group on the optical axis, D2 is the thickness of the second lens group on the optical axis, and D3 is the light of the third lens group. D4 is the thickness on the optical axis of the fourth lens group, and fw is the focal length of the short focal end.

条件式（９）〜（１２）の条件範囲内に設定すると、ズーム域全体の収差を十分に補正しつつ、小型で高性能にすることができる。
短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記開口絞りが独立で移動すると良い（請求項７に対応する）。短焦点端において前記開口絞りが物体側にあることにより、前記開口絞りより物体側にある群を小さくすることができ、かつ前記開口絞りより物体側にある群を簡単な構成で収差補正することができる。
さらに小型、高性能にするためには、以下の条件式（１３）を満足すると良い（請求項８に対応する）。
０．１５＜ＴＬｓ３＿ｗ／ＴＬ２ｓ＿ｗ＜０．４０（１３）
但し、ＴＬｓ３＿ｗは、短焦点端における前記開口絞りと前記第３レンズ群の間隔であり、ＴＬ２ｓ＿ｗは短焦点端における前記第２レンズ群と前記開口絞りの間隔である。
条件式（１３）の下限値を下回ると、前記第２レンズ群と前記開口絞りの間隔が大きくなり、短焦点端における前記第２レンズ群を通る軸外光線が高くなりすぎ、前記第２レンズ群内における軸外収差の補正が困難になり、かつ前記第２レンズ群が大型化する。一方、条件式（１３）の上限値を超えると、前記第３レンズ群と前記開口絞りの間隔が大きくなり、短焦点端における前記第３レンズ群を通る軸外光線が高くなりすぎ、前記第３レンズ群内における収差補正が困難になり、かつ前記第３レンズ群が大型化する。 Setting within the conditional range of conditional expressions (9) to (12) makes it possible to achieve small size and high performance while sufficiently correcting aberrations in the entire zoom range.
The aperture stop may be moved independently during zooming from the short focal end to the long focal end (corresponding to claim 7). Since the aperture stop is on the object side at the short focal end, the group closer to the object side than the aperture stop can be made smaller, and the group located closer to the object side than the aperture stop can be corrected for aberrations with a simple configuration. Can do.
In order to further reduce the size and increase the performance, it is preferable to satisfy the following conditional expression (13) (corresponding to claim 8).
0.15 <TLs3_w / TL2s_w <0.40 (13)
However, TLs3_w is an interval between the aperture stop and the third lens group at the short focal end, and TL2s_w is an interval between the second lens group and the aperture stop at the short focal end.
If the lower limit value of conditional expression (13) is not reached, the distance between the second lens group and the aperture stop becomes large, and the off-axis ray passing through the second lens group at the short focal point becomes too high, and the second lens. It becomes difficult to correct off-axis aberrations within the group, and the second lens group becomes large. On the other hand, when the upper limit value of conditional expression (13) is exceeded, the distance between the third lens group and the aperture stop becomes large, and off-axis rays passing through the third lens group at the short focal end become too high, It becomes difficult to correct aberrations in the three lens groups, and the third lens group becomes large.

前記第２レンズ群は、物体側から順に、像側が凹面である負レンズ、像側が凹面であり非球面である負レンズ、物体側に凸である正レンズを有すると良い。Ｆナンバが小さいため、光束が太くなるため、前記第３レンズ群は、物体側から順に、非球面を有する正レンズ、正レンズ、負レンズ、正レンズのようにレンズ枚数を４枚以上用いると良い。
像面に到達する光量を減少させる必要があるときには、前記開口絞りを小径化しても良いが、絞り径を大きく変えることなく、ＮＤフィルタ等の挿入により光量を減少させた方が、回折現象による解像力の低下を防止できて好ましい。
以下に本発明の第１の実施の形態に係るズームレンズの具体的な数値実施例（以下、単に「実施例」と称することがある）を示す。
実施例１ないし実施例４は、正・負・正・正の４群レンズ構成である。
各実施例において、第４レンズ群Ｇ４の像面側に配設される平行平板ＦＭは、光学ローパスフィルタ・赤外カットフィルタ等の各種フィルタや、ＣＭＯＳセンサ等の受光素子のカバーガラス（シールガラス）を想定したものである。 The second lens group preferably includes, in order from the object side, a negative lens having a concave surface on the image side, a negative lens having a concave surface and an aspheric surface on the image side, and a positive lens convex to the object side. Since the F number is small and the luminous flux becomes thick, the third lens group uses four or more lenses in order from the object side, such as an aspherical positive lens, positive lens, negative lens, and positive lens. good.
When it is necessary to reduce the amount of light reaching the image plane, the diameter of the aperture stop may be reduced. However, if the amount of light is reduced by inserting an ND filter or the like without greatly changing the diameter of the aperture, diffraction may occur. It is preferable because a decrease in resolution can be prevented.
Specific numerical examples of the zoom lens according to the first embodiment of the present invention (hereinafter, simply referred to as “examples”) are shown below.
Examples 1 to 4 have a four-group lens configuration of positive, negative, positive, and positive.
In each embodiment, the parallel flat plate FM disposed on the image plane side of the fourth lens group G4 includes various filters such as an optical low-pass filter and an infrared cut filter, and a cover glass (seal glass) of a light receiving element such as a CMOS sensor. ).

レンズの材質は、全ての実施例において、前記第４レンズ群Ｇ４以外は、光学ガラスとなっている。前記第４レンズ群のレンズは、面精度による画質への影響が大きくないため、樹脂レンズを用いても良い。
各実施例の収差は、十分に補正されており、１０００万〜２０００万画素の受光素子に対応することが可能となっている。本発明の第１の実施の形態のようにズームレンズを構成することで、十分な小型化を達成しながら非常に良好な像性能を確保し得ることは、以下に説明する各実施例より明らかである。
ところで、実施例１〜４のズームレンズは、上記の如く性能良好であるが、広角端（短焦点短）においては歪曲収差が発生している。勿論、歪曲収差は「中間焦点距離付近や長焦点端」では有効に抑えられている。
この状態を、図２０に説明図的に示す。図２０において、符号ＴＦで示すのは、望遠端（長焦点端）および中間焦点距離近傍における「像面形状」であり、撮像素子の受光面と略同一の矩形形状をなしている。一方、破線で示す像面形状ＷＦは、広角端（短焦点端）における像面形状であり、負の歪曲収差により「樽型形状」となっている。 In all the examples, the lens material is optical glass except for the fourth lens group G4. The lenses of the fourth lens group may be resin lenses because the influence of the surface accuracy on the image quality is not great.
The aberration in each example is sufficiently corrected, and can correspond to a light receiving element with 10 to 20 million pixels. It is clear from each example described below that the zoom lens can be configured as in the first embodiment of the present invention to ensure a very good image performance while achieving a sufficiently small size. It is.
Incidentally, the zoom lenses of Examples 1 to 4 have good performance as described above, but distortion is generated at the wide-angle end (short focal length). Of course, the distortion is effectively suppressed in the vicinity of the intermediate focal length and at the long focal end.
This state is illustrated in FIG. In FIG. 20, reference numeral TF denotes an “image plane shape” in the vicinity of the telephoto end (long focal end) and the intermediate focal length, which is substantially the same rectangular shape as the light receiving surface of the image sensor. On the other hand, an image plane shape WF indicated by a broken line is an image plane shape at the wide-angle end (short focal end) and has a “barrel shape” due to negative distortion.

しかしながら、この歪曲収差は、「電気的な補正」により補正可能である。補正の方法は、種々考えられるが、例えば、図２０に示すように、像面形状の中心から縦方向の基準線に対して角：θをなす直線上にある「画素」Ｐを考えてみる。図２０の如く、この受光素子の画素Ｐの上記中心からの距離を「Ｘ」、上記中心からの距離を「Ｘ」における歪曲収差をＤｉｓ（Ｘ）［％］とすると、上記距離「Ｘ」の位置にある画素Ｐを１００×Ｘ／（１００＋Ｄｉｓ（Ｘ））に変換する補正を行えばよい。このようにして、広角端（短焦点端）における歪曲収差を良好に補正した画像を撮像することができる。
そのため、広角端（短焦点端）での像高は、実施例１、２にあっては、４．１０ｍｍ、実施例３、４にあっては、４．３０ｍｍと、中間焦点距離での像高や望遠端（長焦点端）での像高４．８０ｍｍよりも小さくしている。 However, this distortion aberration can be corrected by “electrical correction”. There are various correction methods. For example, as shown in FIG. 20, consider a “pixel” P on a straight line that forms an angle: θ with respect to a reference line in the vertical direction from the center of the image plane shape. . As shown in FIG. 20, when the distance from the center of the pixel P of this light receiving element is “X” and the distortion at the distance “X” from the center is Dis (X) [%], the distance “X”. The pixel P at the position may be corrected to be converted to 100 × X / (100 + Dis (X)). In this way, it is possible to capture an image in which distortion at the wide-angle end (short focal end) is corrected favorably.
Therefore, the image height at the wide-angle end (short focal end) is 4.10 mm in Examples 1 and 2, and 4.30 mm in Examples 3 and 4, and an image at an intermediate focal length. The height and the image height at the telephoto end (long focal end) are smaller than 4.80 mm.

実施例における記号の意味は、以下の通りである。 The meanings of the symbols in the examples are as follows.

ｆ：全系の焦点距離
Ｆ：Ｆナンバ
ω ：半画角
Ｒ：曲率半径
Ｄ：面間隔
Ｎ_ｄ：屈折率
ν_ｄ：アッベ数
Ｋ：非球面の円錐定数
Ａ_４：４次の非球面係数
Ａ_６：６次の非球面係数
Ａ_８：８次の非球面係数
Ａ_１０：１０次の非球面係数
ただし、ここで用いられる非球面は、近軸曲率半径の逆数（近軸曲率）をｃ、光軸からの高さをＨとするとき、面頂点から光軸方向の変位量をＸ、非球面係数をＡ_２ｉとして、非球面は、以下の式（１４）で定義される。 f: the focal length F of the entire system: F number omega: half field angle R: curvature radius D: surface interval N _d: refractive index [nu _d: Abbe number K: aspherical conic constant A _4: 4-order aspheric coefficients A ₆ : 6th-order aspherical coefficient A ₈ : 8th-order aspherical coefficient A ₁₀ : 10th-order aspherical coefficient However, the aspherical surface used here is the reciprocal of the paraxial radius of curvature (paraxial curvature) c When the height from the optical axis is H, the amount of displacement in the optical axis direction from the surface vertex is X, the aspheric coefficient is A _2i , and the aspheric surface is defined by the following equation (14).

図１は、本発明の第１の実施の形態の実施例１に係るズームレンズの光学系の構成および広角端（短焦点端）から所定の中間焦点距離を経て望遠端（長焦点端）へのズーミングに伴うズーム軌跡を模式的に示しており、（ａ）は広角端（短焦点端）における光軸に沿った断面図、（ｂ）は中間焦点距離における光軸に沿った断面図、（ｃ）は望遠端（長焦点端）における光軸に沿った断面図である。なお、実施例１のレンズ群配置を示す図１において、図示左側が物体（被写体）側である。
図１に示すズームレンズは、光軸に沿って、物体側から像面側に向かって、順次、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、そして正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とを配置している。このうち、第１レンズ群Ｇ１は、１枚の第１レンズＬ１１を有し、第２レンズ群Ｇ２は、第１レンズＬ２１、第２レンズＬ２２、第３レンズＬ２３を有してなり、第３レンズ群Ｇ３は、第１レンズＬ３１、第２レンズＬ３２、第３レンズＬ３３、第４レンズＬ３４を有してなり、第４レンズ群Ｇ４は、１枚の第１レンズＬ４１を有している。 FIG. 1 shows the configuration of an optical system of a zoom lens according to Example 1 of the first embodiment of the present invention and from the wide-angle end (short focal end) to the telephoto end (long focal end) through a predetermined intermediate focal length. 2 schematically shows a zoom locus associated with zooming, wherein (a) is a cross-sectional view along the optical axis at the wide-angle end (short focal end), (b) is a cross-sectional view along the optical axis at the intermediate focal length, (C) is a cross-sectional view along the optical axis at the telephoto end (long focal end). In FIG. 1 showing the lens group arrangement of Example 1, the left side in the figure is the object (subject) side.
The zoom lens shown in FIG. 1 includes a first lens group G1 having a positive refractive power and a second lens group G2 having a negative refractive power in order from the object side to the image plane side along the optical axis. A third lens group G3 having a positive refractive power, and a fourth lens group G4 having a positive refractive power. Among these, the first lens group G1 has one first lens L11, the second lens group G2 has a first lens L21, a second lens L22, and a third lens L23, and the third lens L11. The lens group G3 includes a first lens L31, a second lens L32, a third lens L33, and a fourth lens L34, and the fourth lens group G4 includes a single first lens L41.

第１レンズ群Ｇ１〜第４レンズ群Ｇ４は、それぞれ各群毎に適宜なる共通の支持枠等によって支持され、ズーミング等に際しては各群毎に相対的に動作し、開口絞りＡＤは、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の間に配設され、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、独立で移動するように動作する。図１には、各光学面の面番号も示している。
広角端（短焦点端）から望遠端（長焦点端）への変倍に際しては、第１レンズ群Ｇ１〜第４レンズ群Ｇ４の全群が移動する。このうち、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群の間隔が増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の間隔が減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の間隔が変化する。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた１枚の正メニスカスレンズからなる第１レンズ（正レンズ）Ｌ１１を配している。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順次、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなる第１レンズ（負レンズ）Ｌ２１、像面側に物体側より大きな曲率の凹面を向けた両凹レンズからなる第２レンズ（負レンズ）Ｌ２２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる第３レンズ（正レンズ）Ｌ２３とを配している。 The first lens group G1 to the fourth lens group G4 are supported by a common support frame or the like that is appropriate for each group, operate relatively for each group during zooming and the like, and the aperture stop AD is the second aperture stop AD. It is disposed between the lens group G2 and the third lens group G3, and operates to move independently upon zooming from the short focus end to the long focus end. FIG. 1 also shows the surface numbers of the optical surfaces.
At the time of zooming from the wide angle end (short focal end) to the telephoto end (long focal end), the entire first lens group G1 to fourth lens group G4 move. Among these, the distance between the first lens group G1 and the second lens group increases, the distance between the second lens group G2 and the third lens group G3 decreases, and the distance between the third lens group G3 and the fourth lens group G4 increases. Change.
The first lens group G1 includes a first lens (positive lens) L11 made of a single positive meniscus lens having a convex surface facing the object side. The second lens group G2 includes, in order from the object side, a first lens (negative lens) L21 made of a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side, and a biconcave lens having a concave surface having a larger curvature than the object side on the image side. A second lens (negative lens) L22 and a third lens (positive lens) L23 made of a positive meniscus lens having a convex surface facing the object side.

第３レンズ群Ｇ３は、物体側より順次に、物体側により像面側より大きい曲率の凸面を向けた両凸レンズであり、且つ両面に非球面を形成した非球面レンズからなる第１レンズ（正レンズ）Ｌ３１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる第２レンズ（正レンズ）Ｌ３２と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなる第３レンズ（負レンズ）Ｌ３３と、像面側に物体側より大きな曲率の凸面を向けた両凸レンズからなる第４レンズ（正レンズ）Ｌ３４とを配しており、第２レンズＬ３２と第３レンズＬ３３の２枚のレンズは、それぞれ互いに密接して貼り合わせられて、一体に接合され、２枚のレンズからなる接合レンズを形成している。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズであって、物体側の面に非球面を形成している非球面レンズからなる第１レンズＬ４１を配している。
この場合、図１に示すように、広角端（短焦点端）から望遠端（長焦点端）への変倍に際し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間隔が増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群の間隔が減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群の間隔が変化するように移動することにより、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３の倍率（絶対値）は、どちらも増加するが、第１レンズ群Ｇ１を１枚で構成し、主に、第３レンズ群Ｇ３により変倍するようにしているため、第３レンズ群Ｇ３の構成が重要になってくる。 The third lens group G3 is a biconvex lens in which a convex surface having a curvature larger than that on the image surface side is directed to the object side sequentially from the object side, and a first lens (positive lens) having aspheric surfaces formed on both surfaces. Lens) L31, a second lens (positive lens) L32 made of a positive meniscus lens having a convex surface facing the object side, a third lens (negative lens) L33 made of a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side, and an image A fourth lens (positive lens) L34 made of a biconvex lens having a convex surface having a larger curvature than the object side is disposed on the surface side, and the two lenses, the second lens L32 and the third lens L33, are mutually connected. The two lenses are bonded together to form a cemented lens composed of two lenses.
The fourth lens group G4 is a positive meniscus lens having a convex surface directed toward the object side. The fourth lens group G4 includes a first lens L41 formed of an aspheric lens that forms an aspheric surface on the object side surface.
In this case, as shown in FIG. 1, when zooming from the wide-angle end (short focal end) to the telephoto end (long focal end), the distance between the first lens group G1 and the second lens group G2 increases, Since the distance between the lens group G2 and the third lens group is decreased and the distance between the third lens group G3 and the fourth lens group is changed, the magnification of the second lens group G2 and the third lens group G3 ( The absolute value) increases in both cases, but the first lens group G1 is composed of a single lens, and the magnification is mainly changed by the third lens group G3. Therefore, the configuration of the third lens group G3 is important. It becomes.

そこで、第３レンズ群Ｇ３の構成を、正レンズ（第１レンズＬ３１）、正レンズ（第２レンズＬ３２）、負レンズ（第３レンズＬ３３）、像面側に凸面を向けた正レンズ（第４レンズＬ３４）としている。
この実施例１においては、全光学系の焦点距離ｆ、ＦナンバＦ、半画角ωが、ズーミングによって、それぞれｆ＝４．６３〜１５．６０、Ｆ＝２．０５〜３．１７、ω＝４８．７８〜１７．４７の範囲で変化する。各光学要素の光学特性は、次表１の通りである。 Therefore, the configuration of the third lens group G3 includes a positive lens (first lens L31), a positive lens (second lens L32), a negative lens (third lens L33), and a positive lens (first lens having a convex surface facing the image plane side). 4 lenses L34).
In the first embodiment, the focal length f, F number F, and half angle of view ω of the entire optical system are f = 4.63 to 15.60, F = 2.05 to 3.17, ω, respectively, by zooming. = Varies between 48.78 and 17.47. The optical characteristics of each optical element are as shown in Table 1 below.

表１において、面番号に「＊（アスタリスク）」を付して示した面番号のレンズ面が非球面であり、また、ガラスの表示欄の硝種名の後の括弧内に、次の通り硝材の製造メーカー名を、ＯＨＡＲＡ（株式会社オハラ）として略記した。 In Table 1, the lens surface with the surface number indicated by adding “* (asterisk)” to the surface number is an aspheric surface, and the glass material in the parentheses after the glass type name in the glass display column is as follows. The manufacturer name was abbreviated as OHARA (Ohara Inc.).

すなわち、表１においては、「＊」が付された第１０面、第１１面および第１７面の各光学面が非球面であり、式（１４）における各非球面のパラメータは、下記の表２の通りである。 That is, in Table 1, the optical surfaces of the tenth surface, the eleventh surface, and the seventeenth surface marked with “*” are aspheric surfaces, and the parameters of each aspheric surface in the equation (14) are as shown in the following table. Two.

第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間の可変間隔ＤＡ、第２レンズ群Ｇ２と開口絞りＡＤとの間の可変間隔ＤＢ、開口絞りＡＤと第３レンズ群Ｇ３との間の可変間隔ＤＣ、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間の可変間隔ＤＤ、そして第４レンズ群Ｇ４とフィルタ等ＦＭとの間の可変間隔ＤＥは、ズーミングに伴って表３のように変化させられる。 The variable distance DA between the first lens group G1 and the second lens group G2, the variable distance DB between the second lens group G2 and the aperture stop AD, and the variable distance between the aperture stop AD and the third lens group G3. The distance DC, the variable distance DD between the third lens group G3 and the fourth lens group G4, and the variable distance DE between the fourth lens group G4 and the filter FM, etc. are as shown in Table 3 along with zooming. Can be changed.

また、望遠端（Ｔｅｌｅ端）における像高Ｙ′＝４．８０である。図２０を参照して、先に述べたように、歪曲収差の画像処理による収差補正を行うため、受光素子の撮像範囲に望遠端（および中間焦点距離）における撮像範囲をほぼ一致させて、矩形の撮像範囲とし、広角端における像高Ｙ′＝４．１０として、広角端における撮像範囲が樽型となるような歪曲収差を発生させる。そして、広角端における樽型の有効撮像範囲を画像処理により画像変換し、歪みを低減させた矩形の画像情報に変換する。
したがって、実施例１のズームレンズに係る条件式（１）〜条件式（１３）に対応する値は、次表（４）のようになり、それぞれ条件式（１）〜条件式（１３）を満足している。 Further, the image height Y ′ = 4.80 at the telephoto end (Tele end). Referring to FIG. 20, as described above, in order to perform aberration correction by image processing of distortion aberration, the imaging range at the telephoto end (and the intermediate focal length) is substantially matched with the imaging range of the light receiving element, so that the rectangular shape is obtained. And an image height Y ′ = 4.10 at the wide-angle end, and distortion is generated so that the image-capturing range at the wide-angle end is barrel-shaped. Then, the barrel-shaped effective imaging range at the wide-angle end is image-converted by image processing and converted into rectangular image information with reduced distortion.
Accordingly, the values corresponding to the conditional expressions (1) to (13) relating to the zoom lens of Example 1 are as shown in the following table (4), and the conditional expressions (1) to (13) are respectively set. Is pleased.

また、図５、図６および図７に、それぞれ、実施例１の広角端、中間焦点距離および望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差並びにコマ収差の各収差図を示している。なお、これらの図において、球面収差における破線は正弦条件をあらわし、非点収差における実線はサジタル、そして破線はメリディオナルをそれぞれあらわしている。また、球面収差、非点収差、並びにコマ収差の各収差図におけるｇおよびｄはそれぞれ、ｇ線およびｄ線をあらわしている。これらは、他の実施例の収差図についても同様である。 FIGS. 5, 6 and 7 show aberration diagrams of spherical aberration, astigmatism, distortion and coma aberration at the wide-angle end, intermediate focal length and telephoto end, respectively, in Example 1. In these drawings, a broken line in spherical aberration represents a sine condition, a solid line in astigmatism represents sagittal, and a broken line represents meridional. In addition, g and d in the respective aberration diagrams of spherical aberration, astigmatism, and coma aberration represent g-line and d-line, respectively. The same applies to the aberration diagrams of the other examples.

図２は、本発明の第１の実施の形態の実施例２に係るズームレンズの光学系の構成および広角端（短焦点端）から所定の中間焦点距離を経て望遠端（長焦点端）へのズーミングに伴うズーム軌跡を模式的に示しており、（ａ）は広角端（短焦点端）における光軸に沿った断面図、（ｂ）は中間焦点距離における光軸に沿った断面図、（ｃ）は望遠端（長焦点端）における光軸に沿った断面図である。
図２に示すズームレンズは、光軸に沿って、物体側から像面側に向かって、順次、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、そして正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とを配置している。このうち、第１レンズ群Ｇ１は、１枚の第１レンズＬ１１を有し、第２レンズ群Ｇ２は、第１レンズＬ２１、第２レンズＬ２２、第３レンズＬ２３を有してなり、第３レンズ群Ｇ３は、第１レンズＬ３１、第２レンズＬ３２、第３レンズＬ３３、第４レンズＬ３４を有してなり、第４レンズ群Ｇ４は、１枚の第１レンズＬ４１を有している。
第１レンズ群Ｇ１〜第４レンズ群Ｇ４は、それぞれ各群毎に適宜なる共通の支持枠等によって支持され、ズーミング等に際しては各群毎に相対的に動作し、開口絞りＡＤは、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の間に配設され、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、独立で移動するように動作する。 FIG. 2 shows the configuration of the optical system of the zoom lens according to Example 2 of the first embodiment of the present invention and from the wide angle end (short focal end) to the telephoto end (long focal end) through a predetermined intermediate focal length. 2 schematically shows a zoom locus associated with zooming, wherein (a) is a cross-sectional view along the optical axis at the wide-angle end (short focal end), (b) is a cross-sectional view along the optical axis at the intermediate focal length, (C) is a cross-sectional view along the optical axis at the telephoto end (long focal end).
The zoom lens shown in FIG. 2 includes a first lens group G1 having a positive refractive power and a second lens group G2 having a negative refractive power in order from the object side to the image plane side along the optical axis. A third lens group G3 having a positive refractive power, and a fourth lens group G4 having a positive refractive power. Among these, the first lens group G1 has one first lens L11, the second lens group G2 has a first lens L21, a second lens L22, and a third lens L23, and the third lens L11. The lens group G3 includes a first lens L31, a second lens L32, a third lens L33, and a fourth lens L34, and the fourth lens group G4 includes a single first lens L41.
The first lens group G1 to the fourth lens group G4 are supported by a common support frame or the like that is appropriate for each group, operate relatively for each group during zooming and the like, and the aperture stop AD is the second aperture stop AD. It is disposed between the lens group G2 and the third lens group G3, and operates to move independently upon zooming from the short focus end to the long focus end.

広角端（短焦点端）から望遠端（長焦点端）への変倍に際しては、第１レンズ群Ｇ１〜第４レンズ群Ｇ４の全群が移動する。このうち、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群の間隔が増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の間隔が減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の間隔が変化する。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた１枚の正メニスカスレンズからなる第１レンズ（正レンズ）Ｌ１１を配している。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順次、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなる第１レンズ（負レンズ）Ｌ２１、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなる第２レンズ（負レンズ）Ｌ２２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる第３レンズ（正レンズ）Ｌ２３とを配している。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側より順次に、物体側に像面側より大きい曲率の凸面を向けた両凸レンズであり、且つ両面に非球面を形成した非球面レンズからなる第１レンズ（正レンズ）Ｌ３１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる第２レンズ（正レンズ）Ｌ３２と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなる第３レンズ（負レンズ）Ｌ３３と、像面側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる第４レンズ（正レンズ）Ｌ３４とを配しており、第２レンズＬ３２と第３レンズＬ３３の２枚のレンズは、それぞれ互いに密接して貼り合わせられて、一体に接合され、２枚のレンズからなる接合レンズを形成している。 At the time of zooming from the wide angle end (short focal end) to the telephoto end (long focal end), the entire first lens group G1 to fourth lens group G4 move. Among these, the distance between the first lens group G1 and the second lens group increases, the distance between the second lens group G2 and the third lens group G3 decreases, and the distance between the third lens group G3 and the fourth lens group G4 increases. Change.
The first lens group G1 includes a first lens (positive lens) L11 made of a single positive meniscus lens having a convex surface facing the object side. The second lens group G2 includes, in order from the object side, a first lens (negative lens) L21 including a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side, and a second lens (negative) including a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side. Lens) L22 and a third lens (positive lens) L23 made of a positive meniscus lens having a convex surface facing the object side.
The third lens group G3 is a biconvex lens in which a convex surface having a curvature larger than the image surface side is directed to the object side sequentially from the object side, and a first lens (positive lens) having aspherical surfaces formed on both surfaces. Lens) L31, a second lens (positive lens) L32 made of a positive meniscus lens having a convex surface facing the object side, a third lens (negative lens) L33 made of a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side, and an image A fourth lens (positive lens) L34 composed of a positive meniscus lens having a convex surface facing the surface is arranged, and the two lenses, the second lens L32 and the third lens L33, are bonded closely to each other. Thus, they are joined together to form a cemented lens composed of two lenses.

第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズであって、物体側の面に非球面を形成している非球面レンズからなる第１レンズＬ４１を配している。
この場合、図２に示すように、広角端（短焦点端）から望遠端（長焦点端）への変倍に際し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間隔が増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群の間隔が減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群の間隔が変化するように移動することにより、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３の倍率（絶対値）は、どちらも増加するが、第１レンズ群Ｇ１を１枚で構成し、主に、第３レンズ群Ｇ３により変倍するようにしているため、第３レンズ群Ｇ３の構成が重要になってくる。
そこで、第３レンズ群Ｇ３の構成を、正レンズ（第１レンズＬ３１）、正レンズ（第２レンズＬ３２）、負レンズ（第３レンズＬ３３）、像面側に凸面を向けた正レンズ（第４レンズＬ３４）としている。
この実施例２においては、全光学系の焦点距離ｆ、ＦナンバＦ、半画角ωが、ズーミングによって、それぞれｆ＝４．６３〜１６．６０、Ｆ＝１．８５〜２．８７、ω＝４８．７６〜１６．４３の範囲で変化する。各光学要素の光学特性は、次表５の通りである。 The fourth lens group G4 is a positive meniscus lens having a convex surface directed toward the object side. The fourth lens group G4 includes a first lens L41 formed of an aspheric lens that forms an aspheric surface on the object side surface.
In this case, as shown in FIG. 2, when zooming from the wide-angle end (short focal end) to the telephoto end (long focal end), the distance between the first lens group G1 and the second lens group G2 increases, Since the distance between the lens group G2 and the third lens group is decreased and the distance between the third lens group G3 and the fourth lens group is changed, the magnification of the second lens group G2 and the third lens group G3 ( The absolute value) increases in both cases, but the first lens group G1 is composed of a single lens, and the magnification is mainly changed by the third lens group G3. Therefore, the configuration of the third lens group G3 is important. It becomes.
Therefore, the configuration of the third lens group G3 includes a positive lens (first lens L31), a positive lens (second lens L32), a negative lens (third lens L33), and a positive lens (first lens having a convex surface facing the image plane side). 4 lenses L34).
In the second embodiment, the focal length f, F number F, and half angle of view ω of the entire optical system are f = 4.63 to 16.60, F = 1.85 to 2.87, ω, respectively, by zooming. = Varies in the range of 48.76 to 16.43. The optical characteristics of each optical element are as shown in Table 5 below.

表５において、面番号に「＊（アスタリスク）」を付して示した面番号のレンズ面が非球面であり、また、ガラスの表示欄の硝種名の後の括弧内に、次の通り硝材の製造メーカー名を、ＯＨＡＲＡ（株式会社オハラ）、ＨＩＫＡＲＩ（光ガラス株式会社）として略記した。
すなわち、表５においては、「＊」が付された第１０面、第１１面および第１７面の各光学面が非球面であり、式（１４）における各非球面のパラメータは、下記の表６の通りである。 In Table 5, the lens surface with the surface number indicated by adding “* (asterisk)” to the surface number is an aspheric surface, and the glass material in the parentheses after the glass type name in the glass display column is as follows. Are abbreviated as OHARA (Ohara Co., Ltd.) and HIKARI (Hikari Glass Co., Ltd.).
That is, in Table 5, the optical surfaces of the tenth surface, the eleventh surface, and the seventeenth surface marked with “*” are aspheric surfaces, and the parameters of each aspheric surface in the equation (14) are as follows. Six.

第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間の可変間隔ＤＡ、第２レンズ群Ｇ２と開口絞りＡＤとの間の可変間隔ＤＢ、開口絞りＡＤと第３レンズ群Ｇ３との間の可変間隔ＤＣ、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間の可変間隔ＤＤ、そして第４レンズ群Ｇ４とフィルタ等ＦＭとの間の可変間隔ＤＥは、ズーミングに伴って表７のように変化させられる。 The variable distance DA between the first lens group G1 and the second lens group G2, the variable distance DB between the second lens group G2 and the aperture stop AD, and the variable distance between the aperture stop AD and the third lens group G3. The distance DC, the variable distance DD between the third lens group G3 and the fourth lens group G4, and the variable distance DE between the fourth lens group G4 and the filter FM, etc. are as shown in Table 7 along with zooming. Can be changed.

また、望遠端（Ｔｅｌｅ端）における像高Ｙ′＝４．８０である。図２０を参照して、先に述べたように、歪曲収差の画像処理による収差補正を行うため、受光素子の撮像範囲に望遠端（および中間焦点距離）における撮像範囲をほぼ一致させて、矩形の撮像範囲とし、広角端における像高Ｙ′＝４．１０として、広角端における撮像範囲が樽型となるような歪曲収差を発生させる。そして、広角端における樽型の有効撮像範囲を画像処理により画像変換し、歪みを低減させた矩形の画像情報に変換する。
したがって、実施例２のズームレンズに係る条件式（１）〜条件式（１３）に対応する値は、次表（８）のようになり、それぞれ条件式（１）〜条件式（１３）を満足している。 Further, the image height Y ′ = 4.80 at the telephoto end (Tele end). Referring to FIG. 20, as described above, in order to perform aberration correction by image processing of distortion aberration, the imaging range at the telephoto end (and the intermediate focal length) is substantially matched with the imaging range of the light receiving element, so that the rectangular shape is obtained. And an image height Y ′ = 4.10 at the wide-angle end, and distortion is generated so that the image-capturing range at the wide-angle end is barrel-shaped. Then, the barrel-shaped effective imaging range at the wide-angle end is image-converted by image processing and converted into rectangular image information with reduced distortion.
Therefore, values corresponding to the conditional expressions (1) to (13) relating to the zoom lens of Example 2 are as shown in the following table (8), and the conditional expressions (1) to (13) are respectively expressed as follows. Is pleased.

また、図８、図９および図１０に、それぞれ、実施例２の広角端、中間焦点距離および望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差並びにコマ収差の各収差図を示している。なお、これらの図において、球面収差における破線は正弦条件をあらわし、非点収差における実線はサジタル、そして破線はメリディオナルをそれぞれあらわしている。また、球面収差、非点収差、並びにコマ収差の各収差図におけるｇおよびｄはそれぞれ、ｇ線およびｄ線をあらわしている。これらは、他の実施例の収差図についても同様である。 8, FIG. 9, and FIG. 10 show aberration diagrams of spherical aberration, astigmatism, distortion, and coma aberration at the wide-angle end, the intermediate focal length, and the telephoto end, respectively, in Example 2. In these drawings, a broken line in spherical aberration represents a sine condition, a solid line in astigmatism represents sagittal, and a broken line represents meridional. In addition, g and d in the respective aberration diagrams of spherical aberration, astigmatism, and coma aberration represent g-line and d-line, respectively. The same applies to the aberration diagrams of the other examples.

図３は、本発明の第１の実施の形態の実施例３に係るズームレンズの光学系の構成および広角端（短焦点端）から所定の中間焦点距離を経て望遠端（長焦点端）へのズーミングに伴うズーム軌跡を模式的に示しており、（ａ）は広角端（短焦点端）における光軸に沿った断面図、（ｂ）は中間焦点距離における光軸に沿った断面図、（ｃ）は望遠端（長焦点端）における光軸に沿った断面図である。
図３に示すズームレンズは、光軸に沿って、物体側から像面側に向かって、順次、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、そして正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とを配置している。このうち、第１レンズ群Ｇ１は、１枚の第１レンズＬ１１を有し、第２レンズ群Ｇ２は、第１レンズＬ２１、第２レンズＬ２２、第３レンズＬ２３を有してなり、第３レンズ群Ｇ３は、第１レンズＬ３１、第２レンズＬ３２、第３レンズＬ３３、第４レンズＬ３４を有してなり、第４レンズ群Ｇ４は、１枚の第１レンズＬ４１を有している。
第１レンズ群Ｇ１〜第４レンズ群Ｇ４は、それぞれ各群毎に適宜なる共通の支持枠等によって支持され、ズーミング等に際しては各群毎に相対的に動作し、開口絞りＡＤは、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の間に配設され、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、独立で移動するように動作する。 FIG. 3 shows the configuration of the optical system of the zoom lens according to Example 3 of the first embodiment of the present invention and from the wide angle end (short focal end) to the telephoto end (long focal end) through a predetermined intermediate focal length. 2 schematically shows a zoom locus associated with zooming, wherein (a) is a cross-sectional view along the optical axis at the wide-angle end (short focal end), (b) is a cross-sectional view along the optical axis at the intermediate focal length, (C) is a cross-sectional view along the optical axis at the telephoto end (long focal end).
The zoom lens shown in FIG. 3 includes a first lens group G1 having a positive refractive power and a second lens group G2 having a negative refractive power in order from the object side to the image plane side along the optical axis. A third lens group G3 having a positive refractive power, and a fourth lens group G4 having a positive refractive power. Among these, the first lens group G1 has one first lens L11, the second lens group G2 has a first lens L21, a second lens L22, and a third lens L23, and the third lens L11. The lens group G3 includes a first lens L31, a second lens L32, a third lens L33, and a fourth lens L34, and the fourth lens group G4 includes a single first lens L41.
The first lens group G1 to the fourth lens group G4 are supported by a common support frame or the like that is appropriate for each group, operate relatively for each group during zooming and the like, and the aperture stop AD is the second aperture stop AD. It is disposed between the lens group G2 and the third lens group G3, and operates to move independently upon zooming from the short focus end to the long focus end.

広角端（短焦点端）から望遠端（長焦点端）への変倍に際しては、第１レンズ群Ｇ１〜第４レンズ群Ｇ４の全群が移動する。このうち、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群の間隔が増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の間隔が減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の間隔が変化する。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側に像面側より大きな曲率の凸面を向けた１枚の両凸レンズからなる第１レンズ（正レンズ）Ｌ１１を配している。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順次、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなる第１レンズ（負レンズ）Ｌ２１、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズであって像面側に非球面を形成している非球面レンズからなる第２レンズ（負レンズ）Ｌ２２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる第３レンズ（正レンズ）Ｌ２３とを配している。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側より順次に、物体側に像面側より大きい曲率の凸面を向けた両凸レンズであり、且つ両面に非球面を形成した非球面レンズからなる第１レンズ（正レンズ）Ｌ３１と、物体側に像面側より大きな曲率の凸面を向けた両凸レンズからなる第２レンズ（正レンズ）Ｌ３２と、像面側に物体側より大きな曲率の凹面を向けた両凹レンズからなる第３レンズ（負レンズ）Ｌ３３と、像面側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる第４レンズ（正レンズ）Ｌ３４とを配しており、第２レンズＬ３２と第３レンズＬ３３の２枚のレンズは、それぞれ互いに密接して貼り合わせられて、一体に接合され、２枚のレンズからなる接合レンズを形成している。 At the time of zooming from the wide angle end (short focal end) to the telephoto end (long focal end), the entire first lens group G1 to fourth lens group G4 move. Among these, the distance between the first lens group G1 and the second lens group increases, the distance between the second lens group G2 and the third lens group G3 decreases, and the distance between the third lens group G3 and the fourth lens group G4 increases. Change.
The first lens group G1 is provided with a first lens (positive lens) L11 composed of one biconvex lens having a convex surface having a larger curvature than the image surface side on the object side. The second lens group G2 is a first lens (negative lens) L21 including a negative meniscus lens having a convex surface directed toward the object side in order from the object side, and a negative meniscus lens having a convex surface directed toward the object side. A second lens (negative lens) L22 made of an aspheric lens forming an aspherical surface and a third lens (positive lens) L23 made of a positive meniscus lens having a convex surface facing the object side are arranged.
The third lens group G3 is a biconvex lens in which a convex surface having a curvature larger than the image surface side is directed to the object side sequentially from the object side, and a first lens (positive lens) having aspherical surfaces formed on both surfaces. A lens) L31, a second lens (positive lens) L32 composed of a biconvex lens having a convex surface with a larger curvature on the object side than the image surface side, and a biconcave lens having a concave surface with a larger curvature on the image surface side than the object side. A third lens (negative lens) L33 and a fourth lens (positive lens) L34 made of a positive meniscus lens having a convex surface directed toward the image surface side. The second lens L32 and the third lens L33 The two lenses are bonded closely to each other and bonded together to form a cemented lens composed of two lenses.

第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズであって、物体側の面に非球面を形成している非球面レンズからなる第１レンズＬ４１を配している。
この場合、図３に示すように、広角端（短焦点端）から望遠端（長焦点端）への変倍に際し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間隔が増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群の間隔が減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群の間隔が変化するように移動することにより、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３の倍率（絶対値）は、どちらも増加するが、第１レンズ群Ｇ１を１枚で構成し、主に、第３レンズ群Ｇ３により変倍するようにしているため、第３レンズ群Ｇ３の構成が重要になってくる。
そこで、第３レンズ群Ｇ３の構成を、正レンズ（第１レンズＬ３１）、正レンズ（第２レンズＬ３２）、負レンズ（第３レンズＬ３３）、像面側に凸面を向けた正レンズ（第４レンズＬ３４）としている。
この実施例３においては、全光学系の焦点距離ｆ、ＦナンバＦ、半画角ωが、ズーミングによって、それぞれｆ＝４．６３〜１６．６０、Ｆ＝１．８５〜２．９８、ω＝４７．６３〜１６．４４の範囲で変化する。各光学要素の光学特性は、次表９の通りである。 The fourth lens group G4 is a positive meniscus lens having a convex surface directed toward the object side. The fourth lens group G4 includes a first lens L41 formed of an aspheric lens that forms an aspheric surface on the object side surface.
In this case, as shown in FIG. 3, when zooming from the wide-angle end (short focal end) to the telephoto end (long focal end), the distance between the first lens group G1 and the second lens group G2 increases, Since the distance between the lens group G2 and the third lens group is decreased and the distance between the third lens group G3 and the fourth lens group is changed, the magnification of the second lens group G2 and the third lens group G3 ( The absolute value) increases in both cases, but the first lens group G1 is composed of a single lens, and the magnification is mainly changed by the third lens group G3. Therefore, the configuration of the third lens group G3 is important. It becomes.
Therefore, the configuration of the third lens group G3 includes a positive lens (first lens L31), a positive lens (second lens L32), a negative lens (third lens L33), and a positive lens (first lens having a convex surface facing the image plane side). 4 lenses L34).
In Example 3, the focal length f, F number F, and half angle of view ω of the entire optical system are f = 4.63 to 16.60, F = 1.85 to 2.98, ω, respectively, by zooming. It varies in the range of 47.63 to 16.44. The optical characteristics of each optical element are as shown in Table 9 below.

表９において、面番号に「＊（アスタリスク）」を付して示した面番号のレンズ面が非球面であり、また、ガラスの表示欄の硝種名の後の括弧内に、次の通り硝材の製造メーカー名を、ＯＨＡＲＡ（株式会社オハラ）として略記した。
すなわち、表１においては、「＊」が付された第６面、第１０面、第１１面および第１７面の各光学面が非球面であり、式（１４）における各非球面のパラメータは、下記の表１０の通りである。 In Table 9, the lens surface with the surface number indicated by adding “* (asterisk)” to the surface number is an aspheric surface, and the glass material in the parentheses after the glass type name in the glass display column is as follows. The manufacturer name was abbreviated as OHARA (Ohara Inc.).
That is, in Table 1, the optical surfaces of the sixth surface, the tenth surface, the eleventh surface, and the seventeenth surface marked with “*” are aspheric surfaces, and the parameters of each aspheric surface in the equation (14) are Table 10 below.

第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間の可変間隔ＤＡ、第２レンズ群Ｇ２と開口絞りＡＤとの間の可変間隔ＤＢ、開口絞りＡＤと第３レンズ群Ｇ３との間の可変間隔ＤＣ、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間の可変間隔ＤＤ、そして第４レンズ群Ｇ４とフィルタ等ＦＭとの間の可変間隔ＤＥは、ズーミングに伴って表１１のように変化させられる。 The variable distance DA between the first lens group G1 and the second lens group G2, the variable distance DB between the second lens group G2 and the aperture stop AD, and the variable distance between the aperture stop AD and the third lens group G3. The distance DC, the variable distance DD between the third lens group G3 and the fourth lens group G4, and the variable distance DE between the fourth lens group G4 and the filter FM, etc. are as shown in Table 11 along with zooming. Can be changed.

また、望遠端（Ｔｅｌｅ端）における像高Ｙ′＝４．８０である。図２０を参照して、先に述べたように、歪曲収差の画像処理による収差補正を行うため、受光素子の撮像範囲に望遠端（および中間焦点距離）における撮像範囲をほぼ一致させて、矩形の撮像範囲とし、広角端における像高Ｙ′＝４．３０として、広角端における撮像範囲が樽型となるような歪曲収差を発生させる。そして、広角端における樽型の有効撮像範囲を画像処理により画像変換し、歪みを低減させた矩形の画像情報に変換する。
したがって、実施例３のズームレンズに係る条件式（１）〜条件式（１３）に対応する値は、次表（１２）のようになり、それぞれ条件式（１）〜条件式（１３）を満足している。 Further, the image height Y ′ = 4.80 at the telephoto end (Tele end). Referring to FIG. 20, as described above, in order to perform aberration correction by image processing of distortion aberration, the imaging range at the telephoto end (and the intermediate focal length) is substantially matched with the imaging range of the light receiving element, so that the rectangular shape is obtained. And an image height Y ′ = 4.30 at the wide-angle end, and distortion is generated so that the image-capturing range at the wide-angle end becomes a barrel shape. Then, the barrel-shaped effective imaging range at the wide-angle end is image-converted by image processing and converted into rectangular image information with reduced distortion.
Therefore, the values corresponding to the conditional expressions (1) to (13) relating to the zoom lens of Example 3 are as shown in the following table (12), and the conditional expressions (1) to (13) are respectively set. Is pleased.

また、図１１、図１２および図１３に、それぞれ、実施例３の広角端、中間焦点距離および望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差並びにコマ収差の各収差図を示している。なお、これらの図において、球面収差における破線は正弦条件をあらわし、非点収差における実線はサジタル、そして破線はメリディオナルをそれぞれあらわしている。また、球面収差、非点収差、並びにコマ収差の各収差図におけるｇおよびｄはそれぞれ、ｇ線およびｄ線をあらわしている。これらは、他の実施例の収差図についても同様である。 FIGS. 11, 12, and 13 show aberration diagrams of spherical aberration, astigmatism, distortion, and coma aberration at the wide-angle end, the intermediate focal length, and the telephoto end, respectively, in Example 3. In these drawings, a broken line in spherical aberration represents a sine condition, a solid line in astigmatism represents sagittal, and a broken line represents meridional. In addition, g and d in the respective aberration diagrams of spherical aberration, astigmatism, and coma aberration represent g-line and d-line, respectively. The same applies to the aberration diagrams of the other examples.

図４は、本発明の第１の実施の形態の実施例４に係るズームレンズの光学系の構成および広角端（短焦点端）から所定の中間焦点距離を経て望遠端（長焦点端）へのズーミングに伴うズーム軌跡を模式的に示しており、（ａ）は広角端（短焦点端）における光軸に沿った断面図、（ｂ）は中間焦点距離における光軸に沿った断面図、（ｃ）は望遠端（長焦点端）における光軸に沿った断面図である。
図４に示すズームレンズは、光軸に沿って、物体側から像面側に向かって、順次、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、そして正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とを配置している。このうち、第１レンズ群Ｇ１は、１枚の第１レンズＬ１１を有し、第２レンズ群Ｇ２は、第１レンズＬ２１、第２レンズＬ２２、第３レンズＬ２３を有してなり、第３レンズ群Ｇ３は、第１レンズＬ３１、第２レンズＬ３２、第３レンズＬ３３、第４レンズＬ３４を有してなり、第４レンズ群Ｇ４は、１枚の第１レンズＬ４１を有している。
第１レンズ群Ｇ１〜第４レンズ群Ｇ４は、それぞれ各群毎に適宜なる共通の支持枠等によって支持され、ズーミング等に際しては各群毎に相対的に動作し、開口絞りＡＤは、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の間に配設され、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、独立で移動するように動作する。 FIG. 4 shows the configuration of the optical system of the zoom lens according to Example 4 of the first embodiment of the present invention and from the wide angle end (short focal end) to the telephoto end (long focal end) through a predetermined intermediate focal length. 2 schematically shows a zoom locus associated with zooming, wherein (a) is a cross-sectional view along the optical axis at the wide-angle end (short focal end), (b) is a cross-sectional view along the optical axis at the intermediate focal length, (C) is a cross-sectional view along the optical axis at the telephoto end (long focal end).
The zoom lens shown in FIG. 4 includes a first lens group G1 having a positive refractive power and a second lens group G2 having a negative refractive power in order from the object side to the image plane side along the optical axis. A third lens group G3 having a positive refractive power, and a fourth lens group G4 having a positive refractive power. Among these, the first lens group G1 has one first lens L11, the second lens group G2 has a first lens L21, a second lens L22, and a third lens L23, and the third lens L11. The lens group G3 includes a first lens L31, a second lens L32, a third lens L33, and a fourth lens L34, and the fourth lens group G4 includes a single first lens L41.
The first lens group G1 to the fourth lens group G4 are supported by a common support frame or the like that is appropriate for each group, operate relatively for each group during zooming and the like, and the aperture stop AD is the second aperture stop AD. It is disposed between the lens group G2 and the third lens group G3, and operates to move independently upon zooming from the short focus end to the long focus end.

広角端（短焦点端）から望遠端（長焦点端）への変倍に際しては、第１レンズ群Ｇ１〜第４レンズ群Ｇ４の全群が移動する。このうち、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群の間隔が増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の間隔が減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の間隔が変化する。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側に像面側より曲率の大きな凸面を向けた１枚の両凸レンズからなる第１レンズ（正レンズ）Ｌ１１を配している。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順次、像面側に物体側より曲率の大きな凹面を向けた両凹レンズからなる第１レンズ（負レンズ）Ｌ２１、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなり、像面側に非球面を形成された非球面レンズからなる第２レンズ（負レンズ）Ｌ２２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる第３レンズ（正レンズ）Ｌ２３とを配している。 At the time of zooming from the wide angle end (short focal end) to the telephoto end (long focal end), the entire first lens group G1 to fourth lens group G4 move. Among these, the distance between the first lens group G1 and the second lens group increases, the distance between the second lens group G2 and the third lens group G3 decreases, and the distance between the third lens group G3 and the fourth lens group G4 increases. Change.
The first lens group G1 includes a first lens (positive lens) L11 including a single biconvex lens having a convex surface having a larger curvature than the image surface side on the object side. The second lens group G2 includes, from the object side, a first lens (negative lens) L21 composed of a biconcave lens having a concave surface having a larger curvature than the object side, and a negative meniscus lens having a convex surface directed to the object side. A second lens (negative lens) L22 made of an aspherical lens having an aspheric surface formed on the image side, and a third lens (positive lens) L23 made of a positive meniscus lens having a convex surface facing the object side. doing.

第３レンズ群Ｇ３は、物体側より順次に、物体側に像面側より大きい曲率の凸面を向けた両凸レンズであり、且つ両面に非球面を形成した非球面レンズからなる第１レンズ（正レンズ）Ｌ３１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる第２レンズ（正レンズ）Ｌ３２と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなる第３レンズ（負レンズ）Ｌ３３と、像面側に凸面を受けた正メニスカスであって、像面側の面に非球面を形成してなる非球面レンズからなる第４レンズ（正レンズ）Ｌ３４とを配しており、第２レンズＬ３２と第３レンズＬ３３の２枚のレンズは、それぞれ互いに密接して貼り合わせられて、一体に接合され、２枚のレンズからなる接合レンズを形成している。 The third lens group G3 is a biconvex lens in which a convex surface having a curvature larger than the image surface side is directed to the object side sequentially from the object side, and a first lens (positive lens) having aspherical surfaces formed on both surfaces. Lens) L31, a second lens (positive lens) L32 made of a positive meniscus lens having a convex surface facing the object side, a third lens (negative lens) L33 made of a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side, and an image A positive meniscus having a convex surface on the surface side, and a fourth lens (positive lens) L34 made of an aspheric lens formed with an aspheric surface on the surface on the image surface side, are arranged, and a second lens L32 is provided. The third lens L33 and the third lens L33 are closely bonded to each other and are integrally bonded to form a cemented lens composed of two lenses.

第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズであって、物体側の面に非球面を形成してなる非球面レンズからなる第１レンズＬ４１を配している。
この場合、図４に示すように、広角端（短焦点端）から望遠端（長焦点端）への変倍に際し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間隔が増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群の間隔が減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群の間隔が変化するように移動することにより、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３の倍率（絶対値）は、どちらも増加するが、第１レンズ群Ｇ１を１枚で構成し、主に、第３レンズ群Ｇ３により変倍するようにしているため、第３レンズ群Ｇ３の構成が重要になってくる。
そこで、第３レンズ群Ｇ３の構成を、正レンズ（第１レンズＬ３１）、正レンズ（第２レンズＬ３２）、負レンズ（第３レンズＬ３３）、像面側に凸面を向けた正レンズ（第４レンズＬ３４）としている。
この実施例４においては、全光学系の焦点距離ｆ、ＦナンバＦ、半画角ωが、ズーミングによって、それぞれｆ＝４．６３〜１７．８１、Ｆ＝１．８５〜３．０９、ω＝４８．０６〜１５．２９の範囲で変化する。各光学要素の光学特性は、次表１３の通りである。 The fourth lens group G4 is a positive meniscus lens having a convex surface directed toward the object side, and includes a first lens L41 made of an aspheric lens formed with an aspheric surface on the object side surface.
In this case, as shown in FIG. 4, when zooming from the wide-angle end (short focal end) to the telephoto end (long focal end), the distance between the first lens group G1 and the second lens group G2 increases, Since the distance between the lens group G2 and the third lens group is decreased and the distance between the third lens group G3 and the fourth lens group is changed, the magnification of the second lens group G2 and the third lens group G3 ( The absolute value) increases in both cases, but the first lens group G1 is composed of a single lens, and the magnification is mainly changed by the third lens group G3. Therefore, the configuration of the third lens group G3 is important. It becomes.
Therefore, the configuration of the third lens group G3 includes a positive lens (first lens L31), a positive lens (second lens L32), a negative lens (third lens L33), and a positive lens (first lens having a convex surface facing the image plane side). 4 lenses L34).
In Example 4, the focal length f, F number F, and half angle of view ω of the entire optical system are f = 4.63 to 17.81, F = 1.85 to 3.09, ω, respectively, by zooming. = Varies in the range of 48.06 to 15.29. The optical characteristics of each optical element are as shown in Table 13 below.

表１３において、面番号に「＊（アスタリスク）」を付して示した面番号のレンズ面が非球面であり、また、ガラスの表示欄の硝種名の後の括弧内に、次の通り硝材の製造メーカー名を、ＯＨＡＲＡ（株式会社オハラ）として略記した。
すなわち、表１３においては、「＊」が付された第６面、第１０面、第１１面、第１６面および第１７面の各光学面が非球面であり、式（１４）における各非球面のパラメータは、下記の表１４の通りである。 In Table 13, the lens surface with the surface number indicated by adding “* (asterisk)” to the surface number is an aspheric surface, and the glass material in the parentheses after the glass type name in the glass display column is as follows. The manufacturer name was abbreviated as OHARA (Ohara Inc.).
That is, in Table 13, the optical surfaces of the sixth surface, the tenth surface, the eleventh surface, the sixteenth surface, and the seventeenth surface marked with “*” are aspheric surfaces, and The spherical parameters are as shown in Table 14 below.

第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間の可変間隔ＤＡ、第２レンズ群Ｇ２と開口絞りＡＤとの間の可変間隔ＤＢ、開口絞りＡＤと第３レンズ群Ｇ３との間の可変間隔ＤＣ、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間の可変間隔ＤＤ、そして第４レンズ群Ｇ４とフィルタ等ＦＭとの間の可変間隔ＤＥは、ズーミングに伴って表１５のように変化させられる。 The variable distance DA between the first lens group G1 and the second lens group G2, the variable distance DB between the second lens group G2 and the aperture stop AD, and the variable distance between the aperture stop AD and the third lens group G3. The distance DC, the variable distance DD between the third lens group G3 and the fourth lens group G4, and the variable distance DE between the fourth lens group G4 and the filter FM, etc. are as shown in Table 15 along with zooming. Can be changed.

また、望遠端（Ｔｅｌｅ端）における像高Ｙ′＝４．８０である。図２０を参照して、先に述べたように、歪曲収差の画像処理による収差補正を行うため、受光素子の撮像範囲に望遠端（および中間焦点距離）における撮像範囲をほぼ一致させて、矩形の撮像範囲とし、広角端における像高Ｙ′＝４．３０として、広角端における撮像範囲が樽型となるような歪曲収差を発生させる。そして、広角端における樽型の有効撮像範囲を画像処理により画像変換し、歪みを低減させた矩形の画像情報に変換する。
したがって、実施例４のズームレンズに係る条件式（１）〜条件式（１３）に対応する値は、次表（１６）のようになり、それぞれ条件式（１）〜条件式（１３）を満足している。 Further, the image height Y ′ = 4.80 at the telephoto end (Tele end). Referring to FIG. 20, as described above, in order to perform aberration correction by image processing of distortion aberration, the imaging range at the telephoto end (and the intermediate focal length) is substantially matched with the imaging range of the light receiving element, so that the rectangular shape is obtained. And an image height Y ′ = 4.30 at the wide-angle end, and distortion is generated so that the image-capturing range at the wide-angle end becomes a barrel shape. Then, the barrel-shaped effective imaging range at the wide-angle end is image-converted by image processing and converted into rectangular image information with reduced distortion.
Therefore, the values corresponding to the conditional expressions (1) to (13) relating to the zoom lens of Example 4 are as shown in the following table (16), and the conditional expressions (1) to (13) are respectively expressed as follows. Is pleased.

また、図１４、図１５および図１６に、それぞれ、実施例４の広角端、中間焦点距離および望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差並びにコマ収差の各収差図を示している。なお、これらの図において、球面収差における破線は正弦条件をあらわし、非点収差における実線はサジタル、そして破線はメリディオナルをそれぞれあらわしている。また、球面収差、非点収差、並びにコマ収差の各収差図におけるｇおよびｄはそれぞれ、ｇ線およびｄ線をあらわしている。これらは、他の実施例の収差図についても同様である。
次に、上述した本発明の第１の実施の形態に係るズームレンズを撮像用光学系として採用して構成した本発明の第２の実施の形態に係るカメラとしてのデジタルカメラについて図１７〜図１９を参照して説明する。図１７は、物体側、すなわち被写体側、である前面側から見たデジタルカメラの外観を模式的に示す斜視図、図１８は、撮影者側である背面側から見たデジタルカメラの外観を模式的に示す斜視図であり、図１９は、デジタルカメラの機能構成を示す模式的ブロック図である。なお、ここでは、デジタルカメラを例にとって撮像装置について説明しているが、在来の画像記録媒体として銀塩フィルムを用いる銀塩フィルムカメラに本発明に係るズームレンズを採用してもよい。 FIGS. 14, 15 and 16 show aberration diagrams of spherical aberration, astigmatism, distortion and coma aberration at the wide-angle end, intermediate focal length and telephoto end, respectively, in Example 4. In these drawings, a broken line in spherical aberration represents a sine condition, a solid line in astigmatism represents sagittal, and a broken line represents meridional. In addition, g and d in the respective aberration diagrams of spherical aberration, astigmatism, and coma aberration represent g-line and d-line, respectively. The same applies to the aberration diagrams of the other examples.
Next, a digital camera as a camera according to the second embodiment of the present invention configured by adopting the above-described zoom lens according to the first embodiment of the present invention as an imaging optical system will be described with reference to FIGS. Explanation will be made with reference to FIG. FIG. 17 is a perspective view schematically showing the external appearance of the digital camera viewed from the front side which is the object side, that is, the subject side, and FIG. 18 is a schematic external view of the digital camera viewed from the back side which is the photographer side. FIG. 19 is a schematic block diagram showing a functional configuration of a digital camera. Here, the image pickup apparatus is described taking a digital camera as an example, but the zoom lens according to the present invention may be employed in a silver salt film camera using a silver salt film as a conventional image recording medium.

また、いわゆるＰＤＡ（personal data assistant）や携帯電話機等の携帯情報端末装置（第３の実施の形態）のような情報装置にカメラ機能を組み込んだものが広く用いられている。このような情報装置も外観は若干異にするもののデジタルカメラと実質的に同様の機能・構成を含んでおり、このような情報装置における撮像用光学系として、本発明に係るズームレンズを採用してもよい。
図１７および図１８に示すように、デジタルカメラは、撮影レンズ１、光学ファインダ２、ストロボ（フラッシュライト）３、シャッタボタン４、カメラボディ５、電源スイッチ６、液晶モニタ７、操作ボタン８、メモリカードスロット９およびズームスイッチ１０等を具備している。
さらに、図１９に示すように、デジタルカメラは、中央演算装置（ＣＰＵ）１１、画像処理装置１２、受光素子１３、信号処理装置１４、半導体メモリ１５および通信カード等１６を備えている。
デジタルカメラは、撮像用光学系としての撮影レンズ１と、ＣＭＯＳ（相補型金属酸化物半導体）撮像素子またはＣＣＤ（電荷結合素子）撮像素子等を用いてイメージセンサとして構成された受光素子１３とを有しており、撮影レンズ１０１によって結像される被写体（物体）光学像を受光素子１１３によって読み取る。この撮影レンズ１として、上述した第１の実施の形態において説明したような本発明に係るズームレンズを用いる。 In addition, an information device such as a so-called PDA (personal data assistant) or a portable information terminal device (third embodiment) such as a cellular phone in which a camera function is incorporated is widely used. Such an information device also has substantially the same functions and configuration as a digital camera, although the appearance is slightly different, and the zoom lens according to the present invention is adopted as an imaging optical system in such an information device. May be.
As shown in FIGS. 17 and 18, the digital camera includes a photographing lens 1, an optical viewfinder 2, a strobe (flashlight) 3, a shutter button 4, a camera body 5, a power switch 6, a liquid crystal monitor 7, an operation button 8, a memory. A card slot 9 and a zoom switch 10 are provided.
Further, as shown in FIG. 19, the digital camera includes a central processing unit (CPU) 11, an image processing device 12, a light receiving element 13, a signal processing device 14, a semiconductor memory 15 and a communication card 16.
The digital camera includes a photographing lens 1 as an imaging optical system and a light receiving element 13 configured as an image sensor using a CMOS (complementary metal oxide semiconductor) imaging element or a CCD (charge coupled device) imaging element. The light receiving element 113 reads an optical image of a subject (object) formed by the photographing lens 101. As the photographing lens 1, the zoom lens according to the present invention as described in the first embodiment is used.

受光素子１３の出力は、中央演算装置１１によって制御される信号処理装置１４によって処理され、デジタル画像情報に変換される。すなわち、このようなデジタルカメラは、撮像された画像（被写体画像）をデジタル画像情報に変換する手段を含んでおり、この手段は、実質的に、受光素子１３、信号処理装置１４およびこれらを制御する中央演算装置（ＣＰＵ）１１等により構成される。
信号処理装置１４によってデジタル化された画像情報は、やはり中央演算装置１１によって制御される画像処理装置１２において所定の画像処理が施された後、不揮発性メモリ等の半導体メモリ１５に記録される。この場合、半導体メモリ１５は、メモリカ１ードスロット９に装填されたメモリカードでもよく、カメラ本体に（オンボードで）内蔵された半導体メモリでもよい。液晶モニタ７には、撮影中の画像を表示することもできるし、半導体メモリ１５に記録されている画像を表示することもできる。また、半導体メモリ１５に記録した画像は、通信カードスロット（図示していない）に装填した通信カード等１６を介して外部へ送信することも可能である。 The output of the light receiving element 13 is processed by a signal processing device 14 controlled by the central processing unit 11 and converted into digital image information. That is, such a digital camera includes means for converting a captured image (subject image) into digital image information, which substantially controls the light receiving element 13, the signal processing device 14, and these. And a central processing unit (CPU) 11 or the like.
The image information digitized by the signal processing device 14 is subjected to predetermined image processing in the image processing device 12 which is also controlled by the central processing unit 11 and then recorded in the semiconductor memory 15 such as a nonvolatile memory. In this case, the semiconductor memory 15 may be a memory card loaded in the memory card slot 9 or may be a semiconductor memory built in the camera body (onboard). The liquid crystal monitor 7 can display an image being shot, and can display an image recorded in the semiconductor memory 15. The image recorded in the semiconductor memory 15 can also be transmitted to the outside via a communication card 16 or the like loaded in a communication card slot (not shown).

撮影レンズ１は、カメラの携帯時には、その対物面がレンズバリア（図示していない）により覆われており、ユーザが電源スイッチ６を操作して電源を投入すると、レンズバリアが開き、対物面が露出する構成とする。このとき、撮影レンズ１の鏡胴の内部では、ズームレンズを構成する各群の光学系が、例えば広角端（短焦点端）の配置となっており、ズームスイッチ１０を操作することによって、各群光学系の配置が変更されて、中間焦点距離を経て望遠端（長焦点端）への変倍動作を行うことができる。なお、光学ファインダ２の光学系も撮影レンズ１の画角の変化に連動して変倍するようにすることが望ましい。
多くの場合、シャッタボタン４の半押し操作により、フォーカシングがなされる。本発明に係るズームレンズ（請求項１〜請求項８で定義され、あるいは上述した実施例１〜実施例４に示されるズームレンズ）におけるフォーカシングは、ズームレンズを構成する複数群の光学系の一部の群（例えば、第４レンズ群Ｇ４）の移動、または受光素子の移動などによって行うことができる。シャッタボタン４をさらに押し込み全押し状態とすると撮影が行なわれ、その後に上述した通りの処理がなされる。 When the camera is carried, the objective surface of the photographic lens 1 is covered with a lens barrier (not shown). When the user operates the power switch 6 to turn on the power, the lens barrier is opened and the objective surface is The structure is exposed. At this time, in the lens barrel of the photographing lens 1, the optical systems of the respective groups constituting the zoom lens are arranged at, for example, a wide-angle end (short focal end), and by operating the zoom switch 10, When the arrangement of the group optical system is changed, the zooming operation to the telephoto end (long focal end) can be performed via the intermediate focal length. It is desirable that the optical system of the optical viewfinder 2 is also scaled in conjunction with the change in the angle of view of the photographing lens 1.
In many cases, focusing is performed by half-pressing the shutter button 4. The focusing in the zoom lens according to the present invention (the zoom lens defined in claims 1 to 8 or shown in the first to fourth embodiments described above) is one of a plurality of optical systems constituting the zoom lens. This can be done by moving the group of parts (for example, the fourth lens group G4) or by moving the light receiving element. When the shutter button 4 is further pushed down to the fully depressed state, photographing is performed, and then the processing as described above is performed.

半導体メモリ１５に記録した画像を液晶モニタ７に表示させたり、通信カード等１６を介して外部へ送信させる際には、操作ボタン８を所定のごとく操作する。半導体メモリ１５および通信カード等１６は、メモリカードスロット９および通信カードスロット等のような、それぞれ専用または汎用のスロットに装填して使用される。
上述のようなデジタルカメラ（撮像装置）または情報装置には、既に述べた通り、第１の実施の形態に示されたような広角端の半画角が４２度以上と、十分に広画角でありながら、短焦点端のＦナンバが２．０以下、長焦点端のＦナンバが３．０程度であり、構成枚数が９程度と少ないズームレンズを用いて構成した撮影レンズ１を撮像用光学系として使用することができる。したがって、１，０００万画素〜２，０００万画素またはそれ以上の画素数の受光素子を使用した高画質で小型のデジタルカメラ（撮像装置）または携帯情報端末装置を実現することができる。 When the image recorded in the semiconductor memory 15 is displayed on the liquid crystal monitor 7 or transmitted to the outside via the communication card 16 or the like, the operation button 8 is operated in a predetermined manner. The semiconductor memory 15 and the communication card 16 are used by being loaded into dedicated or general-purpose slots such as the memory card slot 9 and the communication card slot.
As described above, the digital camera (imaging device) or information device as described above has a sufficiently wide angle of view with a half angle of view at the wide angle end of 42 degrees or more as described in the first embodiment. However, the F-number at the short focus end is 2.0 or less, the F-number at the long focus end is about 3.0, and the photographing lens 1 configured by using a small number of zoom lenses of about 9 is used for imaging. It can be used as an optical system. Therefore, it is possible to realize a small digital camera (imaging device) or a portable information terminal device with high image quality using a light receiving element having 10 to 20 million pixels or more.

Ｇ１第１レンズ群（正）
Ｌ１１第１レンズ
Ｇ２第２レンズ群（負）
Ｌ２１第１レンズ
Ｌ２２第２レンズ
Ｌ２３第３レンズ
Ｇ３第３レンズ群（正）
Ｌ３１第１レンズ
Ｌ３２第２レンズ
Ｌ３３第３レンズ
Ｌ３４第４レンズ
Ｇ４第４レンズ群（正）
Ｌ４１第１レンズ
ＡＤ開口絞り
ＦＭフィルタ等
１撮影レンズ
２光学ファインダ
３ストロボ（フラッシュライト）
４シャッタボタン
５カメラボディ
６電源スイッチ
７液晶モニタ
８操作ボタン
９メモリカードスロット
１０ズームスイッチ
１１中央演算装置（ＣＰＵ）
１２画像処理装置
１３受光素子
１４信号処理装置
１５半導体メモリ
１６通信カード等 G1 first lens group (positive)
L11 1st lens G2 2nd lens group (negative)
L21 1st lens L22 2nd lens L23 3rd lens G3 3rd lens group (positive)
L31 1st lens L32 2nd lens L33 3rd lens L34 4th lens G4 4th lens group (positive)
L41 First lens AD Aperture stop FM filter, etc. 1 Shooting lens 2 Optical viewfinder 3 Strobe (flashlight)
4 Shutter button 5 Camera body 6 Power switch 7 LCD monitor 8 Operation button 9 Memory card slot 10 Zoom switch 11 Central processing unit (CPU)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 Image processing apparatus 13 Light receiving element 14 Signal processing apparatus 15 Semiconductor memory 16 Communication card etc.

特開２００４−１９９０００号公報JP 2004-199000 A 特開２００１−２４２３７９号公報JP 2001-242379 A 特開２００２−７２０８７号公報JP 2002-72087 A 特開２００２−１９６２４１号公報JP 2002-196241 A

Claims

物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と負の屈折力を有する第２レンズ群と正の屈折力を有する第３レンズ群と正の屈折力を有する第４レンズ群を有し、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間隔が増大し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔が減少し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群の間隔が変化するズームレンズにおいて、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間に開口絞りを配設し、以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
５＜Ｄ２３ｗ／ｆｗ＜７
０．８＜Ｄ１２ｔ／ｆｔ＜１．５
但し、Ｄ２３ｗは、短焦点端において前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔であり、Ｄ１２ｔは、長焦点端において前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間隔であり、ｆｗは、短焦点端の焦点距離であり、ｆｔは、長焦点端の焦点距離である。 In order from the object side, there are a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, a third lens group having a positive refractive power, and a fourth lens group having a positive refractive power. When changing the magnification from the short focus end to the long focus end, the distance between the first lens group and the second lens group is increased, and the distance between the second lens group and the third lens group is decreased, In the zoom lens in which the distance between the third lens group and the fourth lens group varies, an aperture stop is disposed between the second lens group and the third lens group, and the following conditional expression is satisfied: Zoom lens.
5 <D23w / fw <7
0.8 <D12t / ft <1.5
However, D23w is an interval between the second lens group and the third lens group at the short focal end, D12t is an interval between the first lens group and the second lens group at the long focal end, and fw is , The focal length of the short focal end, and ft is the focal length of the long focal end.

請求項１に記載のズームレンズにおいて、前記第１レンズ群は正レンズ１枚で構成し、以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
１５＜ｆ１／ｆｗ＜３０
但し、ｆ１は、前記第１レンズ群の焦点距離であり、ｆｗは、短焦点端の焦点距離である。 2. The zoom lens according to claim 1, wherein the first lens group includes one positive lens, and satisfies the following conditional expression.
15 <f1 / fw <30
Here, f1 is the focal length of the first lens group, and fw is the focal length of the short focal end.

請求項１または請求項２に記載のズームレンズにおいて、前記第４レンズ群でフォーカシングを行い、以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
０．５＜Ｄ３４ｗ／ｆｗ＜１．５
０．５＜Ｄ３４ｔ／ｆｔ＜１．０
但し、Ｄ３４ｗは、短焦点端において前記第３レンズ群と前記第４レンズ群の間隔であり、Ｄ３４ｔは、長焦点端において前記第３レンズ群と前記第４レンズ群の間隔であり、ｆｗは、短焦点端の焦点距離、ｆｔは、長焦点端の焦点距離である。 3. The zoom lens according to claim 1, wherein focusing is performed by the fourth lens group and the following conditional expression is satisfied.
0.5 <D34w / fw <1.5
0.5 <D34t / ft <1.0
However, D34w is an interval between the third lens group and the fourth lens group at the short focal end, D34t is an interval between the third lens group and the fourth lens group at the long focal end, and fw is , The focal length of the short focal end, and ft is the focal length of the long focal end.

請求項３に記載のズームレンズにおいて、以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
５＜ｆ４／ｆｗ＜１０
但し、ｆ４は、前記第４レンズ群の焦点距離であり、ｆｗは、短焦点端の焦点距離である。 The zoom lens according to claim 3, wherein the following conditional expression is satisfied.
5 <f4 / fw <10
Here, f4 is the focal length of the fourth lens group, and fw is the focal length of the short focal end.

請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
１２＜ＴＬｗ／ｆｗ＜１７
３．５＜ＴＬｔ／ｆｔ＜５．０
但し、ＴＬｗは、短焦点端におけるレンズ全長であり、ＴＬｔは、長焦点端におけるレンズ全長である。 5. The zoom lens according to claim 1, wherein the zoom lens satisfies the following conditional expression. 6.
12 <TLw / fw <17
3.5 <TLt / ft <5.0
However, TLw is the total lens length at the short focal end, and TLt is the total lens length at the long focal end.

請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
０．４＜Ｄ１／ｆｗ＜１．０
２．０＜Ｄ２／ｆｗ＜３．０
１．８＜Ｄ３／ｆｗ＜２．５
０．３＜Ｄ４／ｆｗ＜０．６
但し、Ｄ１は、前記第１レンズ群の光軸上での厚さであり、Ｄ２は、前記第２レンズ群の光軸上での厚さであり、Ｄ３は、前記第３レンズ群の光軸上での厚さであり、Ｄ４は、前記第４レンズ群の光軸上での厚さであり、ｆｗは、短焦点端の焦点距離である。 6. The zoom lens according to claim 1, wherein the following conditional expression is satisfied.
0.4 <D1 / fw <1.0
2.0 <D2 / fw <3.0
1.8 <D3 / fw <2.5
0.3 <D4 / fw <0.6
Where D1 is the thickness of the first lens group on the optical axis, D2 is the thickness of the second lens group on the optical axis, and D3 is the light of the third lens group. D4 is the thickness on the optical axis of the fourth lens group, and fw is the focal length of the short focal end.

請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記開口絞りが独立で移動することを特徴とするズームレンズ。 7. The zoom lens according to claim 1, wherein the aperture stop moves independently upon zooming from the short focal end to the long focal end.

請求項７に記載のズームレンズにおいて、以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
０．１５＜ＴＬｓ３＿ｗ／ＴＬ２ｓ＿ｗ＜０．４０
但し、ＴＬｓ３＿ｗは、短焦点端における前記開口絞りと前記第３レンズ群の間隔であり、ＴＬ２ｓ＿ｗは、短焦点端における前記第２レンズ群と前記開口絞りの間隔である。 The zoom lens according to claim 7, wherein the following conditional expression is satisfied:
0.15 <TLs3_w / TL2s_w <0.40
However, TLs3_w is the distance between the aperture stop and the third lens group at the short focal end, and TL2s_w is the distance between the second lens group and the aperture stop at the short focal end.

請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載のズームレンズを、撮影用光学系として有することを特徴とするカメラ。 A camera comprising the zoom lens according to any one of claims 1 to 8 as a photographing optical system.

請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載のズームレンズを、カメラ機能部の撮影用光学系として有することを特徴とする携帯情報端末装置。 9. A portable information terminal device comprising the zoom lens according to claim 1 as a photographing optical system of a camera function unit.